KR100515635B1 - Structure of Heat Exchanger in Condensing Gas Boiler - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조에 관한 것으로, 본 발명은 내부에 연소실이 마련된 연소실하우징과, 상기 연소실 내에 마련된 가스버너와, 외주면에 전열핀을 갖는 열교환파이프로 이루어져 상기 연소실하우징 내에 마련되는 현열부열교환기와, 상기 현열부열교환기와 마찬가지로 외주면에 전열핀을 갖는 열교환파이프로 이루어져 현열부열교환기의 상부에서 상기 가스버너에 의한 연소열이 배기구를 향해 진행하는 방향을 따라 배치된 잠열부열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 현열부열교환기 및 잠열부열교환기의 열교환파이프가 각각 타원형 단면을 갖으면서 이 타원형 단면의 장 방향 쪽으로 연소실에 대해 수직하게 배열되고, 상기 전열핀이 전조 가공을 통해 열교환파이프의 외주면에 일체로 일정간격을 두고 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조를 제공한다.The present invention relates to a heat exchanger structure of a condensing gas boiler, and the present invention comprises a combustion chamber housing having a combustion chamber therein, a gas burner provided in the combustion chamber, and a heat exchanger pipe having heat transfer fins on an outer circumferential surface thereof. A sensible heat exchanger and a heat exchanger pipe having heat transfer fins on the outer circumferential surface of the sensible heat exchanger include a latent heat exchanger disposed along the direction in which the combustion heat of the gas burner is directed toward the exhaust port at the top of the sensible heat exchanger. In the condensing gas boiler, the heat exchange pipes of the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger each have an elliptical cross section and are arranged perpendicularly to the combustion chamber in the longitudinal direction of the elliptical cross section, and the heat transfer fins are rolled through the rolling process. Spaced integrally on the outer circumference of the heat exchange pipe It provides a heat exchanger structure of the condensing gas boiler, characterized in that a plurality of high.
이때, 상기 현열부 및 잠열부열교환기의 열교환파이프 외주면에 형성된 전열핀은 타원형 형상을 갖거나 사방 모서리가 라운드 진 사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.At this time, the heat transfer fins formed on the outer circumferential surface of the heat exchanger pipe of the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger may have an elliptical shape or a rectangular shape with rounded four corners.
Description
본 발명은 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 현열부 및 잠열부열교환기를 구성하는 열교환파이프의 단면을 타원형으로 형성하고, 그 외주면에 전조 가공을 통해 타원형 혹은 사각형 형상을 갖는 전열핀을 형성함과 아울러 상기 전열핀 상부에 배기저항체를 배치함으로써, 열교환파이프 및 전열핀 자체의 전열면적을 종래 보다 상대적으로 넓게 형성함과 아울러 배기저항체를 통해 배기가스의 유동을 극대화시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록 한 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger structure of a condensing gas boiler, and more particularly, to form an elliptical cross section of the heat exchange pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger, and to form an elliptical or square shape by rolling on the outer peripheral surface thereof. By forming a heat transfer fin having an exhaust resistor on top of the heat transfer fin, the heat transfer pipe and the heat transfer fin itself have a relatively large heat transfer area, and maximize the flow of exhaust gas through the exhaust resistor to heat exchange. The heat exchanger structure of the condensing gas boiler to improve the efficiency.
일반 가정이나 공공건물 등에 사용되는 보일러는 난방용이나 온수용으로 이용된다.Boilers used in homes and public buildings are used for heating or hot water.
이러한 보일러는 제공되는 연료의 형태에 따라 기름보일러와 가스보일러로 구분된다.These boilers are divided into oil boilers and gas boilers according to the type of fuel provided.
동일한 용량을 갖는 기름 및 가스보일러를 비교해 보면, 구입가격에 있어서 기름보일러가 가스보일러에 비해 저렴하나, 가스보일러가 기름보일러에 비해 연료 소모량이 적다는 이점이 있다.When comparing oil and gas boilers having the same capacity, the oil boiler is cheaper than the gas boiler in terms of purchase price, but the gas boiler has the advantage of lower fuel consumption than the oil boiler.
그러나, 장기적으로 볼 때, 소비자가 부담해야 하는 경비는 기름 및 가스보일러 모두가 거의 동일하다 할 수 있다.However, in the long run, the cost to consumers is almost the same for both oil and gas boilers.
이에, 도시가스가 공급되는 지역이라면 가스보일러를 사용하고 도시가스가 공급되지 않는 기타의 지역에서는 기름보일러를 많이 이용하게 된다.Therefore, gas boilers are used when the city gas is supplied, and oil boilers are frequently used in other areas where the city gas is not supplied.
한편, 가스가 연소하는 과정에서 발생하는 수증기는 저온의 물체나 공기에 접할 때 물(H2O)로 변하는 과정에서 열에너지를 발생시킨다.On the other hand, water vapor generated during the combustion of gas generates heat energy in the process of converting into water (H 2 O) when contacted with a low temperature object or air.
이때, 발생하는 열을 가스보일러가 재 흡수하여 열효율을 높이도록 설계된 방식을 콘덴싱 가스보일러라 한다.At this time, the method designed to increase the thermal efficiency by the gas boiler to re-absorb the generated heat is called a condensing gas boiler.
이러한 콘덴싱 가스보일러는 통상의 일반 가스보일러에 비해 그 열효율이 높을 뿐만 아니라 연료비가 현격하게 절감되기 때문에 근자에 들어서는 콘덴싱 가스보일러의 사용이 증가되고 있다.Such condensing gas boilers have higher thermal efficiency than conventional gas boilers, and fuel costs are significantly reduced. Therefore, the use of condensing gas boilers is increasing.
이처럼 콘덴싱 가스보일러는 연소열을 이용하여 직접 난방수를 가열하고 아울러 배기가스의 응축잠열을 재차 흡수하므로 그 열효율을 높인 것이다.As such, the condensing gas boiler heats the heating water directly by using the heat of combustion and absorbs the latent heat of condensation of the exhaust gas again, thereby increasing its thermal efficiency.
도 1은 종래 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 일 실시예로써, 콘덴싱 가스보일러의 구성을 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view illustrating a constitution of a condensing gas boiler as an embodiment of a conventional upward combustion condensing gas boiler.
도 1에 도시된 바와 같이, 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러는 가스공급관(11)을 통하여 유입된 가스를 이용하여서 연소실(20) 내부에서 열을 발생하도록 하는 가스버너(10)와; 상기 가스버너(10)의 열을 받아서 열교환파이프(31)로 이동하는 난방수를 데워주는 현열부열교환기(30)와: 상기 현열부열교환기(30)에서 사용된 열을 이용하여서 열교환파이프(41)를 통하여 이동하는 난방수에 잠열을 제공하도록 하는 잠열부열교환기(40)를 갖추고 있는 구성으로 되어 있다.As shown in FIG. 1, the upward combustion condensing gas boiler includes: a gas burner 10 that generates heat in the combustion chamber 20 by using gas introduced through the gas supply pipe 11; A sensible heat exchanger (30) for receiving the heat of the gas burner (10) to heat the heating water moving to the heat exchange pipe (31): heat exchange pipe (using the heat used in the sensible heat exchanger (30) The latent heat exchanger 40 is configured to provide latent heat to the heating water moving through 41).
이때, 상기 현열부 및 잠열부열교환기(30,40)를 구성하는 열교환파이프 (31,41)의 외부에는 열교환 효율을 높이기 위해 다수의 전열핀(heat transfer fin:35)이 경납 용접 (braze welding)되어 있다.At this time, a plurality of heat transfer fins 35 are braze welding on the outside of the heat exchange pipes 31 and 41 constituting the sensible heat portion and the latent heat exchanger 30 and 40 to increase heat exchange efficiency. )
여기서, 상기 가스버너(10)의 상부로는 현열부열교환기(30)가 배치되고, 상기 현열부열교환기(30)에 연결된 상태로 그 상부에 잠열부열교환기(40)가 배치된다.Here, the sensible heat exchanger 30 is disposed above the gas burner 10, and a latent heat exchanger 40 is disposed above the sensible heat exchanger 30 while being connected to the sensible heat exchanger 30.
그리고, 상기 현열부열교환기(30)와 상기 잠열부열교환기(40) 사이에 상기 잠열부열교환기(40)에서 맺혀진 응축수를 받아주도록 하는 응축수받이 격벽(50)이 형성되어 있고, 상기 응축수받이 격벽(50)의 중심부분에는 열기가 상기 현열부열교환기(30)에서 상기 잠열부열교환기(40)로 이동하도록 하는 통로(51)가 형성되어 있으며, 상기 응축수받이 격벽(50)의 측면부분에 모여진 응축수를 배출하도록 하는 응축수 수집통(사이폰관;60)이 설치되어 있다.A condensate receiving partition wall 50 is formed between the sensible heat exchanger 30 and the latent heat exchanger 40 to receive condensed water formed in the latent heat exchanger 40. In the central portion of the receiving partition wall 50, a passage 51 is formed to move the heat from the sensible heat exchanger 30 to the latent heat exchanger 40, and the side surface of the condensate receiving partition 50 is formed. A condensate collector (cyphon tube) 60 for discharging condensate collected in the part is provided.
또한, 콘덴싱 가스보일러 내부의 일측에는 난방수가 팽창되는 체적을 보전하기 위하여 일정한 공간을 갖고 있는 상태에서 항상 일정량의 난방수가 저장되는 연질의 플라스틱재질의 시스턴탱크(70)가 구비되게 된다.In addition, one side of the condensing gas boiler is provided with a soft plastic material tank tank 70 in which a certain amount of heating water is always stored in a state in which a certain amount of heating water is stored to maintain a volume in which the heating water is expanded.
이와 같은 구성을 갖는 종래 콘덴싱 가스보일러를 작동하게 되면, 송풍팬(도시안됨)에 의해 공기가 공기흡입구(21)를 통해 상부로 공급됨과 아울러 가스공급관(11)을 통해 가스가 공급되면서 연소실(20)의 하부에 설치된 가스버너(10)가 점화되어 화염을 발생하게 된다.When operating the conventional condensing gas boiler having such a configuration, while the air is supplied to the upper through the air inlet 21 by the blowing fan (not shown) and the gas is supplied through the gas supply pipe 11, the combustion chamber 20 The gas burner 10 installed at the lower part of the ignition is ignited to generate a flame.
이에 따라, 상기 가스버너(10)의 연소열이 직접적으로 현열부열교환기(30)에 전달되어, 그 내부 관로를 흐르는 난방수를 가열하게 되며, 배기덕트의 유로 상에 설치된 잠열부열교환기(40)는 배기가스 중의 잠열을 회수하여 난방수를 가열시키게 된다.Accordingly, the heat of combustion of the gas burner 10 is directly transmitted to the sensible heat exchanger 30 to heat the heating water flowing through the internal pipe, and the latent heat exchanger 40 installed on the flow path of the exhaust duct. ) Recovers the latent heat in the exhaust gas and heats the heating water.
그리고, 상기 잠열부열교환기(40)를 통과한 배기가스는 배기구(80)를 통해서 외부로 방출되게 된다. In addition, the exhaust gas passing through the latent heat exchanger 40 is discharged to the outside through the exhaust port 80.
이때, 상기 잠열부열교환기(40)쪽에서 응축 잠열을 회수하는 과정에서 응축수가 발생하게 되는 데, 이 응축수는 자연스럽게 하부로 낙하하게 되어 응축수받이 격벽(50)에 받아지면서 응축수 배출통로를 통하여 외부로 배출되어져서 응축수수집통(60)에 모여지게 된다.At this time, the condensate is generated in the process of recovering the latent heat of condensation from the latent heat exchanger part 40, and the condensate naturally falls to the lower side and is received by the condensate receiving partition 50 to the outside through the condensate discharge passage. It is discharged and collected in the condensate container (60).
한편, 상기 현열부열교환기(30)에서 열을 받아 가열된 난방수는 난방배관(90)을 통과하면서 실내의 난방을 마치게 되고, 이렇게 난방을 마친 난방수는 난방수환수관(91)을 통해 상기 시스턴탱크(70)로 유입되어 체적의 변화를 발생시켜 압력이 완화된 다음, 순환펌프(도시안됨)의 작동에 의해 물공급관(92)을 통해 잠열부 열교환기(40)로 공급된 다음, 상기 현열부열교환기(30)를 지나면서 재차 가열되어 난방수이송관(93)을 통해 다시 난방배관(90)으로 이동하게 된다.On the other hand, the heating water received by the heat from the sensible heat exchanger 30 is finished heating the room while passing through the heating pipe 90, the heating water thus completed the heating through the water return pipe (91) After entering the cisterne tank 70 to generate a change in volume, the pressure is relaxed, and then supplied to the latent heat exchanger 40 through the water supply pipe 92 by the operation of the circulation pump (not shown). Heated again while passing through the sensible heat exchanger 30 is moved back to the heating pipe 90 through the heating water transfer pipe (93).
이처럼 상기 콘덴싱 가스보일러에서는 상기한 과정의 반복적인 수행을 통해 난방수가 순환되면서 난방 운전을 하게 된다.As described above, in the condensing gas boiler, the heating water is circulated while repeatedly performing the above process to perform the heating operation.
특히, 종래 일반적인 콘덴싱 가스보일러에서는 상기와 같이 현열 및 잠열을 흡수하는 과정 중 연소실 내부에서 응축과정이 이루어지므로 잠열을 흡수하는 잠열부열교환기(40)는 습한 환경에 있게 되며, 이러한 습한 환경은 배기가스 중의 수증기가 응축되면서 기체에서 액체로 변하게 되기 때문이다.Particularly, in the conventional general condensing gas boiler, the condensation process is performed in the combustion chamber during the absorption of sensible heat and latent heat as described above, so that the latent heat-heat exchanger 40 absorbing latent heat is in a humid environment, and the humid environment is exhausted. This is because the water vapor in the gas condenses into a liquid.
따라서, 통상적으로 가스보일러는 열효율을 고려하여 열교환기를 구성하는 열교환파이프의 재질을 동 재질로 사용하는 것이 바람직하나, 상기와 같이 응축 시 발생하는 산성수분과 배기가스 중의 황산화물, 질소산화물 및 연소열에 의해 부식이 발생할 수 있어 종래 콘덴싱 가스보일러에서는 이를 억제하기 위해 내식성을 갖춘 알루미늄 또는 스테인레스 재질로 현열부 및 잠열부열교환기(30,40)를 구성하는 것이 보통이었다.Therefore, in general, the gas boiler preferably uses the material of the heat exchanger pipe constituting the heat exchanger in consideration of thermal efficiency as the same material. However, as described above, the gas boiler is used for the acidic moisture generated during condensation and sulfur oxides, nitrogen oxides and combustion heat in the exhaust gas. Corrosion may occur, and thus, in the conventional condensing gas boiler, it is common to configure the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger (30, 40) made of aluminum or stainless material having corrosion resistance to suppress this.
그러나, 상기 알루미늄 또는 스테인레스 재질은 내식성이 좋은 반면 열전도도가 낮기 때문에, 동 재질로 형성하는 열교환기에 비해 동일 내지 유사한 열량을 얻기 위해서는 동 재질로 형성하는 열교환기에 비해 크기가 커지고 무게가 무거워지는 문제점이 있었다.However, since the aluminum or stainless material has good corrosion resistance and low thermal conductivity, in order to obtain the same or similar heat amount as the heat exchanger formed of the copper material, the aluminum or stainless material is larger in size and heavier in weight than the heat exchanger formed of the copper material. there was.
또한, 종래의 콘덴싱 가스보일러에서 상기와 같이 열교환파이프(31,41)의 외주면에 브레이징 용접을 통해 전열핀(35)을 형성한 경우, 열전달 성능이 떨어져 열교환 효율이 낮다는 문제점이 있었다.In addition, when the heat transfer fins 35 are formed on the outer circumferential surfaces of the heat exchange pipes 31 and 41 in the conventional condensing gas boiler as described above, there is a problem that the heat transfer performance is low and the heat exchange efficiency is low.
따라서, 보다 넓은 전열면적을 확보하기 위해 전열핀(35)을 더 많이 사용하게 되면, 사용하는 전열핀(35) 수만큼의 재료비가 상승하게 되고, 더불어 제품의 사이즈가 커지면서 전열핀(35)의 별도 생산, 용접 공정의 추가 등으로 인한 생산비용이 상승하는 문제점을 가지게 되는 것이다.Therefore, when more heat transfer fins 35 are used to secure a wider heat transfer area, the material cost is increased by the number of heat transfer fins 35 to be used, and as the size of the product increases, the size of the heat transfer fins 35 is increased. Separate production, the production cost due to the addition of the welding process will have a problem that rises.
이에, 최근에는 콘덴싱 가스보일러에서 열교환 효율을 보다 향상시킬 수 있는 방안의 하나로, 상기 열교환파이프(31,41)의 외주면에 형성되는 다수의 전열핀(35)을 전조 가공을 통해 일체로 형성하는 방안이 제안되어 사용되고 있기도 하다.Therefore, in recent years, as one of the ways to further improve the heat exchange efficiency in the condensing gas boiler, a method of integrally forming a plurality of heat transfer fins 35 formed on the outer circumferential surface of the heat exchange pipe (31,41) through the rolling process. This proposal is also used.
그러나, 이와 같은 전조 가공을 통해 전열핀이 열교환파이프의 외주면에 일체로 형성되는 경우에도 열교환파이프가 원형 단면을 가지면서 전조 가공된 전열핀의 형상이 원형을 이루고 있기 때문에 동일한 규격에서 전열면적을 확대하는 데 한계가 있으며, 열교환파이프 및 전열핀의 사이즈를 보다 크게 하는 것은 전열면적을 확보하는 측면에서는 바람직할지 모르지만, 이 역시 상대적으로 제품의 사이즈가 커지면서 재료비 상승에 따른 생산비용이 상승한다는 문제점이 있었다.However, even when the heat transfer fin is integrally formed on the outer circumferential surface of the heat exchanger pipe through such a rolling process, the heat transfer pipe has a circular cross section and the shape of the heat transfer fin that has been rolled is circular, thereby increasing the heat transfer area in the same standard. Although it may be desirable to increase the size of the heat exchanger pipe and the heat transfer fin, it may be desirable to secure the heat transfer area, but this also has a problem that the production cost increases due to the increase in the material cost as the size of the product increases. .
따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 콘덴싱 가스보일러의 현열부 및 잠열부열교환기를 구성하는 열교환파이프의 단면을 타원형으로 형성하고, 그 외주면에 전조 가공을 통해 타원형 혹은 사각형 형상을 갖는 전열핀을 형성함과 아울러 상기 전열핀 상부에 배기저항체를 배치함으로써, 열교환파이프 및 전열핀 자체의 전열면적을 종래 보다 상대적으로 넓게 형성함과 아울러 배기저항체를 통해 배기가스의 유동을 극대화시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있도록 한 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조를 제공하는 데 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to improve the above problems, an object of the present invention, the cross section of the heat exchange pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger of the condensing gas boiler to form an elliptical shape, rolled on the outer peripheral surface By forming a heating fin having an elliptical or square shape through the processing and by placing an exhaust resistor on the heating fin, the heat transfer area of the heat exchange pipe and the heating fin itself is relatively wider than before, and through the exhaust resistor. It is to provide a heat exchanger structure of a condensing gas boiler to maximize the flow of the exhaust gas to improve the heat exchange efficiency.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 상기 타원형 단면으로 이루어진 현열부 및 잠열부열교환기를 구성하는 열교환파이프의 외부는 알루미늄 재질의 파이프를 사용하고 내부는 열전달율이 좋은 동관을 이용한 이중구조로 구성하거나, 열교환파이프 전체를 동관으로 하면서 열교환파이프의 외부에 마련되는 전열핀을 전조 가공을 통해 형성함으로써, 뛰어난 열교환 능력 및 내부식성과 같은 재질의 특성을 최대한 활용할 수 있으면서 열교환파이프의 가공을 용이하게 하면서 경제적으로 생산할 수 있도록 한 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조를 제공하는 데 있다.In addition, another object of the present invention, the outside of the heat exchange pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger consisting of the elliptical cross-section using an aluminum pipe and the inside of the dual structure using a copper tube with good heat transfer rate, or heat exchange By forming the heat transfer fin provided on the outside of the heat exchange pipe by making the whole pipe into a copper pipe, it is possible to make economical production of the heat exchange pipe while making the most of the characteristics of materials such as excellent heat exchange ability and corrosion resistance. It is to provide a heat exchanger structure of a condensing gas boiler.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 내부에 연소실이 마련된 연소실하우징과, 상기 연소실 내에 마련된 가스버너와, 외주면에 전열핀을 갖는 열교환파이프로 이루어져 상기 연소실하우징 내에 마련되는 현열부열교환기와, 상기 현열부열교환기와 마찬가지로 외주면에 전열핀을 갖는 열교환파이프로 이루어져 현열부열교환기의 상부에서 상기 가스버너에 의한 연소열이 배기구를 향해 진행하는 방향을 따라 배치된 잠열부열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 현열부열교환기 및 잠열부열교환기의 열교환파이프가 각각 타원형 단면을 갖으면서 이 타원형 단면의 장 방향 쪽으로 연소실에 대해 수직하게 배열되고, 상기 전열핀이 전조 가공을 통해 열교환파이프의 외주면에 일체로 일정간격을 두고 다수개 형성되는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조를 제공함으로써 달성된다.The present invention for achieving the above object comprises a combustion chamber housing provided with a combustion chamber therein, a gas burner provided in the combustion chamber, and a heat exchanger pipe having heat transfer fins on an outer circumferential surface thereof, the sensible heat exchanger provided in the combustion chamber housing; Like the sensible heat exchanger, a condensing gas boiler including a latent heat exchanger formed of a heat exchange pipe having heat transfer fins on an outer circumferential surface of the sensible heat exchanger and arranged along a direction in which combustion heat by the gas burner is directed toward an exhaust port at an upper portion of the sensible heat exchanger. The heat exchange pipes of the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger each have an elliptical cross section and are arranged perpendicularly to the combustion chamber in the longitudinal direction of the elliptical cross section, and the heat transfer fins are formed on the outer circumferential surface of the heat exchange pipe through rolling. Integrally formed at a certain interval It is achieved by providing a heat exchanger structure of the condensing gas boiler as ranging.
여기서, 상기 현열부열교환기 및 잠열부열교환기의 열교환파이프 외주면에 형성된 전열핀은 타원형 형상을 갖거나, 사방 모서리가 라운드 진 사각형 형상을 갖는 것이 바람직하다.Here, the heat transfer fins formed on the outer circumferential surface of the heat exchanger pipe of the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger may have an elliptical shape or a rectangular shape having rounded corners.
또한, 상기 잠열부열교환기는 상기 연소실하우징의 횡단면 수평축선에 대해 소정의 기울기를 가지고 경사 배치됨과 동시에, 상기 잠열부열교환기와 현열부열교환기는 서로 일정간격을 유지한 채 서로 평행하게 배치되고; 상기 현열부열교환기와 잠열부열교환기 사이에는 평행하게 응축수받이가 마련되어 이 응축수받이의 일단이 상기 연소실하우징의 내측 일벽면에 접촉되고 타단은 연소실하우징의 내측 타벽면으로부터 이격 배치되며; 상기 잠열부열교환기의 상부 외벽에는 응축수 및 배기가스의 흐름을 동일 방향으로 유도하는 배기흐름판이 마련되어 이 배기흐름판의 일단은 연소실하우징의 내측 일벽면으로부터 이격되고 타단은 연소실하우징의 내측 타벽면에 접촉되는 것을 특징으로 한다.In addition, the latent heat exchanger is inclined with a predetermined inclination with respect to the horizontal cross section of the combustion chamber housing, and the latent heat exchanger and the sensible heat exchanger are arranged in parallel with each other at a constant interval from each other; A condensate receiver is provided in parallel between the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger such that one end of the condensate receiver is in contact with one inner wall surface of the combustion chamber housing and the other end is spaced apart from the inner other wall surface of the combustion chamber housing; The upper outer wall of the latent heat exchanger is provided with an exhaust flow plate for directing the flow of condensate and exhaust gas in the same direction, and one end of the exhaust flow plate is spaced apart from one inner wall surface of the combustion chamber housing and the other end is connected to the inner other wall surface of the combustion chamber housing. It is characterized in that the contact.
이때, 상기 현열부열교환기와 잠열부열교환기의 열교환파이프는 각각 그 내부가 동 재질의 파이프로 구성됨과 동시에 외부가 알루미늄 재질의 파이프로 구성된 이중구조를 갖거나, 상기 열교환파이프 전체가 동 재질의 파이프로 형성된 단일구조를 갖는 것이 바람직하다.At this time, the heat exchange pipes of the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger each have a double structure in which the inside is made of a copper pipe and the outside is made of an aluminum pipe, or the whole heat exchange pipe is made of a copper pipe. It is preferable to have a unitary structure formed by.
그리고, 상기 현열부열교환기의 전열핀 상부에는 열교환 효율을 돕는 복수의 배기저항체가 배치되는 것이 바람직하며, 상기 응축수받이 및 상기 배기흐름판에는 소정의 이격 간격을 두고 판면으로부터 돌출되어 배기가스의 흐름을 저지하는 복수의 배기저항돌출부가 형성되어 있는 것이 유리하다.In addition, a plurality of exhaust resistors may be disposed on the heat transfer fins of the sensible heat exchanger to assist heat exchange efficiency, and the condensate receiver and the exhaust flow plate may protrude from the plate surface at predetermined intervals and flow the exhaust gas. It is advantageous that a plurality of exhaust resistance protrusions are formed to prevent the damage.
이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명의 각 실시예에 대해 상세히 설명하며 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일부호를 부여한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail for each embodiment of the present invention and the same reference numerals and the same reference numerals for the same configuration as the conventional.
도 2는 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러의 개략적인 구성도 이고, 도 3은 본 발명에 따른 도 2의 현열부열교환기 영역의 확대도 이고, 도 4는 본 발명에 따른 도 2의 잠열부열교환기 영역의 확대도 이다.2 is a schematic configuration diagram of a condensing gas boiler according to the present invention, FIG. 3 is an enlarged view of the sensible heat exchanger region of FIG. 2 according to the present invention, and FIG. 4 is a latent heat exchanger of FIG. 2 according to the present invention. It is an enlargement of the flag area.
그리고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예로써, 콘덴싱 가스보일러의 구성 상태를 보여주는 도면이고, 도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 5의 현열부열교환기 영역의 확대도이며, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 5의 잠열부열교환기 영역의 확대도이다.And, Figure 5 is a view showing the configuration of the condensing gas boiler according to another embodiment of the present invention, Figure 6 is an enlarged view of the sensible heat exchanger region of Figure 5 according to another embodiment of the present invention, Figure 7 Is an enlarged view of the latent heat exchanger region of FIG. 5 according to another embodiment of the present invention.
또한, 도 8은 본 발명에 따른 열교환파이프에 전조 가공된 전열핀의 상태를 보여주는 단면도이다.In addition, Figure 8 is a cross-sectional view showing a state of the heat-transfer fins rolled into the heat exchange pipe according to the present invention.
이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러는 외관을 형성하며 내부에 연소실(1)이 형성된 연소실하우징(1a)을 갖는다.As shown in these figures, the condensing gas boiler according to the present invention has a combustion chamber housing 1a which forms an external appearance and has a combustion chamber 1 formed therein.
상기 연소실하우징(1a)의 측벽에는 연소실(1) 내의 열기가 외부로 방출되는 것을 저지하여 연소 효율을 높이기 위한 단열재(1b)가 감싸져 있고, 상기 연소실하우징(1a)의 상부에는 배기구(8)가 형성되어 있다.The side wall of the combustion chamber housing 1a is surrounded by a heat insulating material 1b for preventing the heat in the combustion chamber 1 from being discharged to the outside and improving combustion efficiency, and an exhaust port 8 above the combustion chamber housing 1a. Is formed.
상기 연소실하우징(1a) 내의 연소실(1) 하부에는 가스버너(2)가 마련되어 있다.The gas burner 2 is provided in the lower part of the combustion chamber 1 in the said combustion chamber housing 1a.
본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러는 하향 연소식이 아닌 상향 연소식을 채용하고 있는 바, 상기 가스버너(2)로는 분젠식 가스버너 등을 이용할 수 있을 것이다.The condensing gas boiler according to the present invention employs an upward combustion type rather than a downward combustion type, and the gas burner 2 may use a Bunsen gas burner or the like.
상기 연소실(1)의 상부에는 다수개의 열교환파이프(3a)가 서로 연결되어 이루어진 현열부열교환기(3)가 마련되어 있다. The upper part of the combustion chamber 1 is provided with a sensible heat exchanger (3) composed of a plurality of heat exchange pipes (3a) connected to each other.
상기 현열부열교환기(3)는 가스버너(2)에 의해 연소된 열을 이용하여 직접 난방수를 가열한다.The sensible heat exchanger (3) directly heats the heating water by using the heat burned by the gas burner (2).
상기 현열부열교환기(3)는 배기 흐름이 원활해 질 수 있을 뿐만 아니라 전열면적이 최대로 이루어질 수 있도록 연소실하우징(1a)의 횡단면 수평축선에 대해 소정의 기울기를 가지고 배치될 수도 있고, 수평하게 배치될 수도 있다.The sensible heat exchanger (3) may be arranged with a predetermined inclination with respect to the horizontal cross-sectional axis of the combustion chamber housing (1a) so that the exhaust flow can be smooth and the heat transfer area is maximized. It may be arranged.
이러한 상기 현열부열교환기(3)는 내부식성을 가질 수 있도록 그 내부는 동 재질의 파이프로 채용하고, 외부는 알루미늄 재질의 파이프로 형성하여 이중구조를 갖으며, 외부의 알루미늄 재질 파이프의 외주면에는 전조 가공을 통해 전열핀(3b)을 형성하여 사용될 수 있다.The sensible heat exchanger (3) has a double structure by adopting a pipe made of copper material, the outside of the inner pipe is formed of an aluminum material so as to have corrosion resistance, the outer peripheral surface of the aluminum pipe It can be used to form the heat transfer fin (3b) through the rolling process.
물론, 경우에 따라서는 상기 현열부열교환기(3)는 응축수에 의한 부식의 영향을 거의 받지 않기 때문에, 현열부열교환기(3)를 내부 및 외부의 이중구조로 나누지 않고, 전체를 단일구조로 하여 열교환 효율이 좋은 동 재질의 파이프로 구성하고, 그 외주면에 전조 가공을 통해 전열핀(3b)을 형성할 수도 있다.Of course, in some cases, since the sensible heat exchanger (3) is hardly affected by corrosion by condensate, the sensible heat exchanger (3) is not divided into internal and external dual structures, and the whole structure is a single structure. Therefore, it is possible to form a pipe of copper material having good heat exchange efficiency, and to form the heat transfer fins 3b on the outer circumferential surface thereof by rolling.
특히, 본 발명에 따라 상기 현열부열교환기(3)를 구성하는 다수개의 열교환파이프(3a)는 보다 넓은 전열면적을 확보하여 열교환 효율을 보다 향상시키고자 하는 목적으로 타원형 단면을 갖는 파이프로 채용하고 있다.In particular, according to the present invention, a plurality of heat exchange pipes 3a constituting the sensible heat exchanger 3 are employed as a pipe having an elliptical cross section for the purpose of securing a wider heat transfer area to further improve heat exchange efficiency. have.
또한, 전조가공을 통해 형성되는 상기 전열핀(3b) 또한 그 형상이 타원형 형상으로 형성하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the heat transfer fins 3b formed through rolling are also formed in an elliptical shape.
물론, 상기 전열핀(3b)은, 본 발명의 다른 실시예로 보여주는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 사방 모서리가 라운드 진 사각형 형상으로 형성할 수도 있다.Of course, the heat transfer fin (3b), as shown in Figures 5 to 7 showing another embodiment of the present invention, may be formed in a square shape with rounded corners.
그리고, 이렇게 전조가공을 통해 형성된 상기 전열핀(3b)은 핀의 높이에 따라 크게 9㎜ 이상의 하이핀(high fin) 및 하이핀 보다 핀 높이가 순차적으로 낮은 미들핀(middle fin), 로우핀(low fin) 등으로 구분되어 형성될 수 있다.In addition, the heating fins 3b formed through the rolling process have a middle fin and a low fin sequentially lower than a high fin and a high fin of a fin higher than 9 mm according to the height of the fin. low fin) and the like.
상기 현열부열교환기(3)의 일단에는 난방수가 배출되는 난방수출구어댑터 (3c)가 장착되어 있다.One end of the sensible heat exchanger (3) is equipped with a heating outlet adapter (3c) for discharging the heating water.
한편, 본 발명에 따른 현열부열교환기(3)의 전열핀(3b) 상부에는 배기 저항에 따른 현열부열교환기(3) 후면에 이르기까지 최대한의 열교환 효율이 이루어지도록 복수의 배기저항체(5)가 마련되어 있다.On the other hand, the plurality of exhaust resistors (5) in the upper portion of the heat transfer fin (3b) of the sensible heat exchanger (3) according to the present invention to the maximum heat exchange efficiency up to the rear of the sensible heat exchanger (3) according to the exhaust resistance Is provided.
상기와 같이 전열핀(3b) 상부에 배기저항체(5)를 배치하는 이유는, 상기 현열부열교환기(3)의 외주면에 전조가공을 통해 전열핀(3b)을 형성한 경우, 현열부열교환기(3)를 지나가는 배기 흐름에 저항 역할을 하는 부분이 없어 고온의 배기가스의 유동을 극대화시킬 수는 없기 때문으로, 상기와 같이 배기저항체(5)를 배기가스의 흐름 방향에 거스르게 현열부열교환기(3) 상부에서 서로 좌우 인접한 전열핀(3b) 사이에 배치함으로써, 고온의 연소열 및 배기가스의 유동을 극대화시킬 수 있고 이에 따라 열교환 효율을 높일 수 있도록 하기 위함이다.The reason why the exhaust resistor 5 is arranged above the heat transfer fins 3b is that the heat transfer fins 3b are formed on the outer circumferential surface of the sensible heat exchanger 3 by rolling. Since there is no part which acts as a resistance to the exhaust flow passing through (3), it is not possible to maximize the flow of the high temperature exhaust gas, so that the exhaust resistor 5 is sensible heat exchanged against the exhaust gas flow direction as described above. By arranging between the heat transfer fins 3b left and right adjacent to each other in the upper portion 3, it is possible to maximize the flow of the combustion heat and the exhaust gas at a high temperature, thereby increasing the heat exchange efficiency.
이때, 각 배기저항체(5)는 배기흐름을 위해 인접한 전열핀(3b) 사이에 상호 이격 배치되어 있으며 대략 "Ｖ" 형상을 이룬다.At this time, each of the exhaust resistors 5 are spaced apart from each other between adjacent heat transfer fins 3b for the exhaust flow, and have an approximately "Ｖ" shape.
물론, 본 발명에 따른 상기 배기저항체(5)는 도시된 것과는 다른 형상이 채용될 수 있음은 자명하다.Of course, it is obvious that the exhaust resistor 5 according to the present invention may have a different shape than that shown.
그리고, 상기 현열부열교환기(3)의 상부에는 역시 다수개의 열교환파이프 (4a)가 서로 연결되어 이루어진 잠열부열교환기(4)가 마련되어 있다.In addition, the latent heat exchanger (4) formed at the upper portion of the sensible heat exchanger (3) is formed of a plurality of heat exchange pipes (4a) connected to each other.
상기 잠열부열교환기(4)는, 상기 현열부열교환기(3)와 마찬가지로, 연소실하우징(1a)의 횡단면 수평축선에 대해 소정의 기울기를 가지고 경사 배치됨과 아울러, 상기 가스버너(2)에 의한 연소열이 배기구(8)를 향해 진행하는 수직방향을 따라 현열부열교환기(3)와 서로 일정간격을 유지한 채 서로 평행하게 배치되어 있다.The latent heat exchanger (4), like the sensible heat exchanger (3), is inclined with a predetermined inclination with respect to the horizontal cross section of the combustion chamber housing (1a), and by the gas burner (2). The combustion heat is arranged in parallel with each other with the sensible heat exchanger 3 at a constant distance from each other along the vertical direction in which the combustion heat proceeds toward the exhaust port 8.
따라서, 배기가스가 배출되는 동안 상기 잠열부열교환기(4)를 따라 차례대로 열교환이 이루어져 끝단부까지 최대한 많은 열교환이 이루어짐으로써, 배기가스에 의한 잠열 및 응축 조건을 만들어 전열면적을 최대화시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있으며, 동시에 장치의 컴팩트화를 이룰 수 있다.Therefore, as the exhaust gas is discharged, heat exchange is sequentially performed along the latent heat portion heat exchanger 4, and as many heat exchanges are performed as possible to the end portion, the latent heat and condensation conditions by the exhaust gas are made to maximize the heat transfer area to maximize heat exchange efficiency. It is possible to improve the size and at the same time achieve compactness of the device.
그리고, 상기 잠열부열교환기(4)는, 응축수에 의한 부식의 우려가 크기 때문에, 현열부열교환기(3)와 마찬가지로, 열교환파이프(4a)가 내부식성을 가질 수 있도록 그 내부는 동 재질의 파이프로 채용하고, 외부는 알루미늄 재질의 파이프로 형성하여 이중구조를 갖으며, 외부의 알루미늄 재질 파이프의 외주면에는 전조가공을 통해 전열핀(4b)을 형성하여 사용하는 것이 바람직하다.Since the latent heat exchanger (4) has a high risk of corrosion due to condensed water, the inside of the latent heat exchanger (4) is made of the same material so that the heat exchange pipe (4a) has corrosion resistance similarly to the sensible heat exchanger (3). It is preferably used as a pipe, the outside is formed of an aluminum pipe having a double structure, it is preferable to form a heat transfer fin (4b) through the rolling process on the outer peripheral surface of the aluminum pipe.
물론, 상기 열교환파이프(4a) 전체를 단일구조로 하여 열교환 효율이 좋은 동 재질의 파이프로만 구성할 수도 있다.Of course, the heat exchange pipe 4a as a whole may be composed of only a pipe made of the same copper material having good heat exchange efficiency.
특히, 본 발명에 따라 상기 잠열부열교환기(4)를 구성하는 열교환파이프(4a)는, 상기 현열부열교환기(3)를 구성하는 열교환파이프(3a)와 마찬가지로, 보다 넓은 전열면적을 확보하여 열교환 효율을 보다 향상시키고자 하는 목적으로 타원형 단면을 갖는 파이프로 채용하고 있다.In particular, the heat exchange pipe 4a constituting the latent heat exchanger 4 according to the present invention, like the heat exchange pipe 3a constituting the sensible heat exchanger 3, secures a larger heat transfer area. In order to further improve the heat exchange efficiency, it is adopted as a pipe having an elliptical cross section.
물론, 상기 잠열부열교환기(4)에 형성되는 전열핀(4b) 역시, 현열부열교환기 (3)의 전열핀(3b)과 마찬가지로, 그 형상이 타원형 형상이나 사방 모서리가 라운드 진 사각형 형상 중 어느 하나의 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.Of course, the heat transfer fins 4b formed on the latent heat exchanger 4 also have the same shape as those of the heat transfer fins 3b of the sensible heat exchanger 3, the shape of which is an elliptical shape or a rectangular shape with rounded corners. It is preferable to be formed in any one shape.
한편, 본 실시예에서 잠열부열교환기(4)는 측방향을 따라 일렬로 배열되어 있으나, 2단, 다중구조 및 다중 배열 방식으로 구성할 수도 있으며, 필요에 따라 달리 분리하여 배열할 수도 있을 것이다.On the other hand, in the present embodiment, the latent heat exchanger (4) is arranged in a line along the lateral direction, but may be configured in a two-stage, multi-structure and multi-array manner, may be arranged separately if necessary differently. .
상기 잠열부열교환기(4)의 일단에는 난방수가 입수되는 난방수입구어댑터 (4c)가 마련되어 있다.One end of the latent heat exchanger 4 is provided with a heating inlet adapter 4c through which heating water is received.
이때, 상기 현열부 및 잠열부열교환기(3,4)는 연결부(9)를 통해 서로 연결되어 있고, 그들 사이에는 응축수받이(7)가 서로 평행하게 마련되어 있다.At this time, the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger (3, 4) are connected to each other through the connecting portion 9, between them is provided with a condensate receiver (7) in parallel to each other.
상기 응축수받이(7)는 그 일단이 연소실하우징(1a)의 내측 일벽면에 접촉되고 타단이 연소실하우징(1a)의 내측 타벽면으로부터 이격 배치된다.One end of the condensate receiver 7 is disposed in contact with an inner wall surface of the combustion chamber housing 1a and the other end is spaced apart from the inner wall surface of the combustion chamber housing 1a.
이때, 상기 타벽면으로부터 이격 배치된 소정간격 사이로는 배기의 흐름이 이루어진다.At this time, the exhaust flows between predetermined intervals spaced apart from the other wall surface.
그리고, 상기 응축수받이(7)의 일단에는 잠열부열교환기(4)의 열교환 작용 시 발생하여 응축수받이(7)에 모인 응축수를 배출시키는 응축수배출구가 형성되어 있다.One end of the condensate receiver 7 is formed with a condensate outlet for discharging condensate generated during the heat exchange action of the latent heat exchanger 4 and collected in the condensate receiver 7.
상기 잠열부열교환기(4)의 외벽에는 현열부열교환기(3)를 거친 배기의 흐름을 안내하는 배기흐름판(6)이 설치되어 있다.On the outer wall of the latent heat exchanger (4), an exhaust flow plate (6) for guiding the flow of exhaust gas through the sensible heat exchanger (3) is provided.
상기 배기흐름판(6)은 잠열부열교환기(4)와의 사이에서 배기가스의 흐름을 응축수가 떨어지는 방향과 동일하도록 유도하는 배기가스의 유로 역할을 한다.The exhaust flow plate 6 serves as a flow path of the exhaust gas to induce the flow of the exhaust gas between the latent heat exchanger 4 and the same as the direction in which the condensate falls.
즉, 상기 배기흐름판(6)은 그 일단이 연소실하우징(1a)의 내측 일벽면으로부터 이격되고 타단이 연소실하우징(1a)의 내측 타벽면에 접촉되어 상기 잠열부열교환기(4)와 서로 평행하게 마련된다.That is, the exhaust flow plate 6 has one end spaced from the inner wall surface of the combustion chamber housing 1a and the other end is in contact with the inner wall surface of the combustion chamber housing 1a so as to be parallel to the latent heat exchanger 4. To be prepared.
상기 응축수받이(7)와 배기흐름판(6)은 열효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 이중의 공기층을 가지며, 그 측벽이 단열재질로 이루어져 있다.The condensate receiver 7 and the exhaust flow plate 6 have a double air layer to prevent the thermal efficiency from deteriorating, and the side wall is made of a heat insulating material.
한편, 상기 응축수받이(7)와 배기흐름판(6)에는 잠열부열교환기(4)의 전역에서 열교환이 이루어질 수 있도록 소정의 이격 간격을 두고 잠열부열교환기(4)를 향해 판면으로부터 돌출된 복수의 배기저항돌출부(6a)가 형성되어 있다.On the other hand, the condensate receiver (7) and the exhaust flow plate (6) protruding from the plate toward the latent heat portion heat exchanger (4) at a predetermined interval so that heat exchange can be made in the entire area of the latent heat portion heat exchanger (4). A plurality of exhaust resistance protrusions 6a are formed.
상기 배기저항돌출부(6a)들은 배기가스의 흐름을 최대한 저지시킴으로써, 잠열부열교환기(4)에 의한 열교환 효율이 높도록 한다.The exhaust resistance protrusions 6a block the flow of the exhaust gas as much as possible, so that the heat exchange efficiency of the latent heat exchanger 4 is high.
상기 응축수받이(7)와 배기흐름판(6) 역시, 현열부열교환기(3) 및 잠열부열교환기(4)와 마찬가지로 경사 배치된다.The condensate receiver 7 and the exhaust flow plate 6 are also inclinedly arranged similarly to the sensible heat exchanger 3 and the latent heat exchanger 4.
이러한 구성에 의해, 상기 가스버너(2)가 동작되어 연소되면, 난방수는 상기 잠열부열교환기(4)에 연결된 난방수입구어댑터(4c) 쪽을 통해 유입되어 잠열부열교환기(4)를 통과하는 동안 배기가스의 잠열에 의해 열교환 된 다음, 상기 현열부열교환기(3)로 유입되어 현열부열교환기(3)에서 현열에 의해 가열된다.By this configuration, when the gas burner 2 is operated and combusted, the heating water flows in through the heating inlet adapter 4c connected to the latent heat exchanger 4 so that the latent heat exchanger 4 During the passage, heat is exchanged by latent heat of the exhaust gas, and then flows into the sensible heat exchanger (3) and is heated by sensible heat in the sensible heat exchanger (3).
그리고, 이렇게 가열된 난방수는 난방수출구어댑터를 통해 도시되지 않은 난방배관으로 유입되어 난방배관을 따라 이동하면서 실내를 난방하게 된다.Then, the heated water is introduced into a heating pipe (not shown) through the heating export adapter and moves along the heating pipe to heat the room.
한편, 이와 같이 난방수가 가열되는 과정에서 상기 가스버너(2)의 연소 시 발생한 연소열 및 배기가스는 먼저 아래쪽에 위치한 현열부열교환기(3)를 통과하면서 열교환 된다.Meanwhile, the combustion heat and the exhaust gas generated during the combustion of the gas burner 2 during the heating of the heating water are first exchanged while passing through the sensible heat exchanger 3 located below.
그리고, 상기 현열부열교환기(3)를 통과한 배기가스가 상호 이격 배치된 배기저항체(5)를 통과하여 응축수받이(7)로 향한다.Then, the exhaust gas passing through the sensible heat exchanger (3) passes through the exhaust resistor (5) arranged to be spaced apart from each other to the condensate receiver (7).
상기 배기가스는 응축수받이(7)의 하부에서 연소실하우징(1a)의 타벽면으로부터 이격 배치된 소정 간격 사이로 유도된다.The exhaust gas is led between the predetermined intervals spaced apart from the other wall surface of the combustion chamber housing 1a at the lower portion of the condensate receiver 7.
이렇게 유도된 배기가스는 배기흐름판(6)의 하부에 설치된 잠열부열교환기 (4)들과 차례로 열교환 된다.The exhaust gas thus induced is in turn exchanged with latent heat exchanger (4) installed in the lower portion of the exhaust flow plate (6).
이때, 상기 응축수받이(7)와 배기흐름판(6)에 마련된 각 배기저항돌출부(6a)로 인해 잠열부열교환기(4)에 의한 열교환 효율은 보다 높아질 수 있게 된다.At this time, the heat exchange efficiency by the latent heat portion heat exchanger 4 can be increased due to the exhaust resistance protrusions 6a provided in the condensate receiver 7 and the exhaust flow plate 6.
상기 잠열부열교환기(4)의 열교환 작용 시 발생하는 응축수는 응축수받이(7)에 모인 후, 응축수배출구를 통해 배출된다.The condensate generated during the heat exchange action of the latent heat exchanger 4 is collected in the condensate receiver 7 and then discharged through the condensate outlet.
그리고, 상기 잠열부열교환기(4)를 차례로 거치면서 열교환된 배기가스는 배기흐름판(6)의 일단과 연소실하우징(1a)의 내측 일벽면 사이의 이격 간격으로 유도된 후, 상측으로 부상하여 연소실하우징(1a)의 상부 배기구(8)를 통해 외부로 배출된다.Then, the exhaust gas heat-exchanged while passing through the latent heat exchanger (4) is guided to a spaced interval between one end of the exhaust flow plate (6) and one inner wall surface of the combustion chamber housing (1a), and then floats upwards. It is discharged to the outside through the upper exhaust port 8 of the combustion chamber housing 1a.
이와 같이 본 발명의 콘덴싱 가스보일러에 의하면, 연소에 의한 연소열 및 배기가스에 의해 현열부 및 잠열부열교환기(3,4)에서 열교환이 일어날 때, 상기 현열부 및 잠열부열교환기(3,4)를 구성하는 각각의 열교환파이프(3a,4a)가 타원형 단면을 갖음과 아울러 타원형으로 형성된 전열핀(3b,4b)의 상부에 배기저항체(5)가 마련됨에 따라 연소열과 배기가스의 접촉면적이 크게 넓어지게 되고, 결과적으로 종래 동일한 규격의 열교환기에 비해 전열면적이 상대적으로 넓어지면서 열교환 효율이 크게 향상되는 장점을 가지게 되는 것이다.Thus, according to the condensing gas boiler of the present invention, when the heat exchange occurs in the sensible heat portion and the latent heat exchanger (3,4) by the combustion heat and the exhaust gas by combustion, the sensible heat portion and the latent heat exchanger (3,4) As the heat exchange pipes 3a and 4a constituting the cross section have an elliptical cross section and an exhaust resistor 5 is provided on the elliptical heat transfer fins 3b and 4b, the contact area between the heat of combustion and the exhaust gas is It is greatly widened, and as a result, the heat transfer area is relatively wider than the heat exchanger of the same standard as the prior art, which has the advantage of greatly improving the heat exchange efficiency.
또한, 상기 열교환파이프(3a,4a)의 내부는 동(銅) 재질의 파이프를 사용하고, 외부는 알루미늄 재질의 파이프를 사용하여 이중구조로 형성한 상태에서 상기 알루미늄 재질의 파이프 외주면에 전조 가공을 통해 전열핀(3b,4b)을 형성함으로써, 뛰어난 열교환 능력 및 내부식성과 같은 재질의 특성을 최대한 활용할 수 있는 장점을 가진다.In addition, the heat exchange pipe (3a, 4a) is used in the inside of the aluminum pipe in the state of forming a double structure using a copper pipe, the outside of the aluminum pipe used in the rolled processing By forming the heat transfer fins (3b, 4b) through, has the advantage that can take full advantage of the properties of the material, such as excellent heat exchange capacity and corrosion resistance.
이와 같이 본 발명은 전열면적을 최대화하고 현열 및 응축 조건을 만들어 열교환 효율을 향상시키며 장치의 컴팩트화 및 내식성을 확보할 수 있다.As such, the present invention can maximize heat transfer area, create sensible heat and condensation conditions, improve heat exchange efficiency, and secure compactness and corrosion resistance of the device.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러의 열교환기 구조에 의하면, 상기 현열부 및 잠열부열교환기를 구성하는 각각의 열교환파이프의 단면을 타원형으로 형성하고, 그 외주면에 전조 가공을 통해 타원형 혹은 사각형 형상을 갖는 전열핀을 형성함과 아울러 상기 전열핀 상부에 배기저항체를 배치함으로써, 열교환파이프 및 전열핀 자체의 전열면적을 종래 보다 상대적으로 넓게 형성함과 아울러 배기저항체를 통해 배기가스의 유동을 극대화시켜 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the heat exchanger structure of the condensing gas boiler according to the present invention, the cross section of each heat exchange pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger is formed in an elliptical shape, and elliptical or By forming a heat transfer fin having a rectangular shape and by placing an exhaust resistor on the heat transfer fin, the heat transfer area of the heat exchange pipe and the heat transfer fin itself is formed relatively wider than before, and the flow of exhaust gas through the exhaust resistor is increased. By maximizing, there is an effect of improving heat exchange efficiency.
상기 현열부열교환기와 잠열부열교환기를 서로 평행하게 설치함과 동시에 연소실하우징의 수직방향에 대해 소정의 기울기를 갖도록 설치하여 배기가스의 흐름을 응축수가 떨어지는 방향과 동일하도록 유도함은 물론, 열교환파이프의 재질을 외부는 알루미늄 재질의 파이프로 이루어지고 내부는 열전달율이 좋은 동 재질의 파이프(동관)로 이루어진 이중구조를 갖는 열교환파이프를 사용하거나, 열교환파이프 전체가 동관으로만 이루어진 단일구조를 갖는 열교환파이프를 사용함으로써, 전열면적을 최대화하고 현열 및 응축 조건을 만들어 열교환 효율을 향상시키며 장치의 컴팩트화 및 내식성을 확보할 수 있는 효과가 있다.By installing the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger in parallel with each other and at the same time having a predetermined inclination with respect to the vertical direction of the combustion chamber housing, the flow of the exhaust gas is the same as the direction in which the condensate falls, as well as the material of the heat exchanger pipe. The outside is made of an aluminum pipe and the inside is made of a heat exchange pipe having a double structure made of a copper pipe (copper tube) with good heat transfer rate, or a heat exchange pipe having a single structure made of only a copper pipe. By maximizing the heat transfer area, creating sensible heat and condensation conditions, the heat exchange efficiency can be improved, and the compactness and corrosion resistance of the device can be obtained.
도 1은 종래 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 일 실시예로써, 콘덴싱 가스보일러의 구성을 개략적으로 도시한 도면,1 is a view showing a configuration of a condensing gas boiler as an embodiment of a conventional upward combustion condensing gas boiler,
도 2는 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러의 개략적인 구성도, 2 is a schematic configuration diagram of a condensing gas boiler according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 도 2의 현열부열교환기 영역의 확대도,3 is an enlarged view of the sensible heat exchanger region of FIG. 2 according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 도 2의 잠열부열교환기 영역의 확대도,4 is an enlarged view of the latent heat exchanger region of FIG. 2 according to the present invention;
도 5는 본 발명의 다른 실시예로써, 콘덴싱 가스보일러의 구성 상태를 보여주는 도면,5 is a view showing the configuration of a condensing gas boiler according to another embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 5의 현열부열교환기 영역의 확대도,Figure 6 is an enlarged view of the sensible heat exchanger region of Figure 5 according to another embodiment of the present invention,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 5의 잠열부열교환기 영역의 확대도,7 is an enlarged view of the latent heat exchanger region of FIG. 5 according to another embodiment of the present invention;
도 8은 본 발명에 따른 열교환파이프에 전조 가공된 전열핀의 상태를 보여주는 단면도.Figure 8 is a cross-sectional view showing the state of the heat-transfer fins rolled into the heat exchange pipe according to the present invention.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
1 : 연소실하우징 1a : 연소실하우징1: combustion chamber housing 1a: combustion chamber housing
1b : 단열재 2 : 가스버너1b: heat insulating material 2: gas burner
3 : 현열부열교환기 4 : 잠열부열교환기3: sensible heat exchanger 4: latent heat exchanger
3a,4a : 열교환파이프 3b,4b : 전열핀3a, 4a: heat exchange pipes 3b, 4b: heat transfer fins
3c : 난방수출구어댑터 4c : 난방수입구어댑터3c: Heating Export Adapter 4c: Heating Import Adapter
5 : 배기저항체 6 : 배기흐름판5: exhaust resistor 6: exhaust flow plate
6a : 배기저항돌출부 7 : 응축수받이6a: exhaust resistance protrusion 7: condensate receiver
8 : 배기구 9 : 연결부8: exhaust port 9: connection portion
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