KR100581589B1

KR100581589B1 - 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기

Info

Publication number: KR100581589B1
Application number: KR1020040077610A
Authority: KR
Inventors: 허정선
Original assignee: 주식회사 롯데기공
Priority date: 2004-09-25
Filing date: 2004-09-25
Publication date: 2006-05-23
Also published as: KR20060028590A

Abstract

본 발명은 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 나선 형태의 열교환관을 통해 잠열의 열교환이 보다 원활히 이루어지도록 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기에 관한 것이다.

그 구성은 콘덴싱 보일러의 열교환기의 배기부에 설치되어 잠열을 흡수하여 열교환을 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기에 있어서; 상기 배기부의 끝단으로 연이어 통하도록 하부 일측면에 연결구가 형성되고, 하단으로 응축수배출관을 가지며, 상단으로 연통을 갖는 원통케이스와; 상기 원통케이스의 상부측에 유입구가 설치되고, 상기 원통케이스의 하부측에 배출구가 설치되며, 상기 유입구와 배출구의 사이에 상기 원통케이스의 내부로 열교환관이 나선형태를 이루도록 구비되는 잠열열교환부를; 포함하여 구성되는 것이다.

콘덴싱, 보일러, 잠열, 열교환기

Description

콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기{A latent heat exchanger for a condensing boiler}

도 1은 본 발명의 개념을 보인 개략적인 구성도,

도 2는 본 발명의 부분 절개 사시도,

도 3은 본 발명의 종단면도,

도 4는 본 발명의 요부 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 원통케이스

11 : 연결구 12 : 응축수배출관 13 : 연통

14 : 경사면 15 : 상부경사턱 16 : 하부경사턱

20 : 잠열열교환부

21 : 유입구 22 : 배출구

23 : 열교환관

231 : 요철면

30 : 워터트랩

일반적으로 콘덴싱 보일러는 버너를 통해 연료를 연소하여 발생된 연소열을 열교환기를 통해 열교환하면서 배기가스에 내포된 응축 잠열을 잠열 열교환기를 통해 흡수하여 열교환이 이루어지도록 하는 것이다.

그리고, 상기 잠열 열교환기는 열교환기의 배기부를 관통하는 열교환관으로 구비되어 배출되는 배기가스에 포함된 잠열을 흡수하도록 구성된다.

그런데, 상기와 같이 잠열 열교환기는 열교환기의 배기부에 단순히 열교환관이 관통되도록 설치됨으로써, 열교환 효율이 현저히 떨어져 잠열의 흡수가 원활하게 이루지지 않는 문제점이 있었다.

또한, 잠열의 흡수를 원활히 하기 위해 배기부를 통과하는 열교환관에 전열핀을 설치하는 것이 제안된 바 있으나, 이 또한 배기가스의 잠열 흡수시 발생하는 응축수에 의해 쉽게 부식되어 그 설치가 매우 곤란한 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해서 안출된 것으로,

그 목적은 나선 형태의 열교환관을 통해 잠열의 열교환이 보다 원활히 이루어지도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 열교환관이 주름관으로 이루어져 잠열의 열교환이 보다 증진되도록 하는 것에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 배기부로 응축수의 유입이 방지되면서 배기량의 조절 및 잠열열교환부의 습도 저하가 방지되도록 하는 것에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기는 콘덴싱 보일러의 열교환기의 배기부에 설치되어 잠열을 흡수하여 열교환을 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기에 있어서; 상기 배기부의 끝단으로 연이어 통하도록 하부 일측면에 연결구가 형성되고, 하단으로 응축수배출관을 가지며, 상단으로 연통을 갖는 원통케이스와; 상기 원통케이스의 상부측에 유입구가 설치되고, 상기 원통케이스의 하부측에 배출구가 설치되며, 상기 유입구와 배출구의 사이에 상기 원통케이스의 내부로 열교환관이 나선형태를 이루도록 구비되는 잠열열교환부를; 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환관은 그 외부면과 내부면에 라운드진 요철면이 연속적으로 형성된 주름관인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결구의 내측 상단에 상기 원통케이스의 내부를 향해 하방으로 경사진 상부경사턱이 형성되고, 상기 상부경사턱에 대응하여 상기 연결구의 내측 하단에 상방으로 경사진 하부경사턱이 형성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 개념을 보인 개략적인 구성도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 잠열 열교환기는 보일러의 열교환기(2) 일측으로 배기부(6)에 설치되고, 상기 잠열 열교환기는 원통케이스(10)의 내부로 잠열열교환부(20)가 구비되어 구성된다.

상기 열교환기(2)에 설치된 팬(4)을 통해 상기 열교환기(2)의 내부로 연료와 공기가 혼합된 상태로 공급되면 상기 열교환기(2)의 내부로 설치된 버너(3)가 점화되어 화염이 발생하면서 연소열이 발생된다.

상기 버너(3)의 점화에 의해 발생된 연소열은 1차적으로 열교환기(2)의 전열관(5)을 통과하면서 열교환을 일으키고, 연료의 연소와 함께 발생된 배기가스는 잠열을 가진 고온의 상태로 배기부(6)를 통해 잠열 열교환기의 원통케이스(10)의 하부 일측으로 유입된다.

상기 원통케이스(10)에 유입된 고온의 배기가스는 상승되면서 잠열열교환부(20)의 나선 형태 열교환관(23)을 통과하면서 내포된 잠열이 흡수되어 열교환이 이루어지고, 상기 열교환관(23)과 배기가스의 열교환 중에 상기 열교환관(23)의 표면에 생성되는 응축수는 낙하하여 경사면(14)을 통해 응축수배출관(12)으로 배출된다.

그리고, 상기 응축수배출관(12)으로 유입된 응축수는 그 하단이 잠기도록 구비되는 워터트랩(30)에 포집되고, 상기 워터트랩(30)에 포집된 응축수에 의해 상기 응축수배출관(12)을 통해 배기가스의 배출이 방지된다.

상기 열교환관(23)을 통과하면서 잠열이 흡수된 배기가스는 원통케이스(10) 를 상단에 설치된 연통(13)을 통해 외부로 배출된다.

그리고, 상기 원통케이스(10)의 상부측으로 설치된 유입구(21)에 유입라인(8)이 설치되어 난방수가 유입된 후에 열교환관(23)을 통해 하향으로 나선형태로 유동되면서 잠열에 의해 가열된 후에 상기 원통케이스(10)의 하부측에 설치된 배출구(22)를 통해 배출되고, 상기 배출구(22)에서 배출된 난방수는 전열관(5)과 이어져 상기 전열관(5)을 통해 연소열 즉 현열에 의해 가열되어 배출라인(7)으로 배출된다.

또한, 상기 배기부(6)의 끝단이 연결된 연결구(11)에는 내측 상하로 상부경사턱(15)과 하부경사턱(16)이 형성된다.

상기 상부경사턱(15) 및 하부경사턱(16)은 원통케이스(10)의 내주면을 따라 흘러내리는 응축수가 배기부(6)로 유입되는 것을 방지하는 역할을 하면서 상기 배기부(6)로부터 유입되는 배기가스의 양을 조절하면서 배기가스의 역류로 인한 잠열열교환부(20)의 습도 저하가 미연에 방지되도록 하는 것이다.

따라서, 본 잠열 열교환기는 나선 형태를 이루는 열교환관(23)을 통해 잠열의 원활한 회수가 이루어지도록 구성된다.

도 2는 본 발명의 부분 절개 사시도이고, 도 3은 본 발명의 종단면도이다.

도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 잠열 열교환기는 원통형케이스의 내부로 잠열열교환부(20)가 설치되어 구성된다.

상기 원통형케이스는 하부 일측으로 열교환기의 배기부와 연결되는 연결구(11)가 형성되고, 하단으로 응축수가 배출되는 응축수배출관(12)이 구비되며, 상단 으로 배기가스가 배출되는 연통(13)이 구비되며, 상기 응축수배출관(12)의 상면에 경사면(14)이 형성되어 구성된다.

상기 연결구(11)는 열교환기의 배기부로부터 잠열을 함유한 배기가스가 원통케이스(10)의 하부로 유입되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 연결구(11)에는 내측 상하로 형성된 상부경사턱(15)과 하부경사턱(16)은 원통케이스(10)의 내주면을 따라 흘러내리는 응축수가 유입되는 것을 방지하는 역할을 하면서 유입되는 배기가스의 양을 조절하면서 배기가스의 역류로 인한 잠열열교환부(20)의 습도 저하가 미연에 방지되도록 하는 것이다.

상기 응축수배출관(12)은 잠열열교환부(20)에 의해 잠열이 흡수되면서 발생되는 응축수가 배출되는 통로이며, 상기 응축수 배출관의 상부로 형성되는 경사면(14)은 낙하하는 응축수가 원활히 포집되도록 하는 것이다.

또한, 상기 잠열열교환부(20)는 원통케이스(10)의 상부측으로 유입구(21)가 구비되고, 상기 원통케이스(10)의 하부측으로 배출구(22)가 구비되며, 상기 유입구(21)와 배출구(22)의 사이에 상기 원통케이스(10)의 내부로 나선 형태의 열교환관(23)이 구비되어 구성된다.

상기 잠열열교환부(20)는 원통케이스(10)의 내부로 유입된 배기가스가 연통(13)을 향해 상승되면서 나선형태로 구비된 열교환관(23)과 접촉되고, 이때 배기가스가 내포하고 있는 잠열이 상기 열교환관(23)에 전달되어 잠열의 회수가 이루어지게 된다.

그리고, 상기 유입구(21)와 배출구(22)는 원통케이스(10)의 상부와 하부로 구비됨으로써, 열교환관(23)의 상부측에서 난방수가 유입되어 상기 열교환관(23)을 통과하면서 하향으로 이동한 후에 상기 배출구(22)를 통해 상기 원통케이스(10)의 외부로 배출되는 것이다.

도 4는 본 발명의 요부 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 열교환관(23)은 그 외부면과 내부면에 라운드진 요철면(231)이 연속적으로 형성된 주름관으로 형성된다.

상기 요철면(231)은 열교환관(23)의 내부를 따라 유동되는 난방수와 상기 열교환관(23)의 외부에서 상승되는 배기가스가 상기 열교환관(23)에 접촉되는 면적 즉 열교환면적 및 전열면적이 증대되도록 하는 것이다.

그리고, 상기 요철면(231)은 라운드진 형태로 형성됨으로써, 난방수 및 배기가스의 유동에 대한 방해가 최소화되는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 나선 형태의 열교환관을 통해 잠열의 열교환이 보다 원활히 이루어지고, 그에 따라 잠열의 열교환 효율이 현저히 증진되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 열교환관이 주름관으로 이루어져 잠열의 열교환이 보다 증진되는 효과를 갖는다.

또한, 본 발명은 배기부로 응축수의 유입이 방지되면서 배기량의 조절 및 잠열열교환부의 습도 저하가 방지되고, 그에 따라 배기부의 부식이 방지되며 잠열의 열교환이 보다 원활하게 이루어지는 효과를 갖게 된다.

Claims

콘덴싱 보일러의 열교환기의 배기부(6)에 설치되어 잠열을 흡수하여 열교환을 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기에 있어서;

상기 배기부(6)의 끝단으로 연이어 통하도록 하부 일측면에 연결구(11)가 형성되고, 하단으로 응축수배출관(12)을 가지며, 상단으로 연통(13)을 갖는 원통케이스(10)와;

상기 원통케이스(10)의 상부측에 유입구(21)가 설치되고, 상기 원통케이스(10)의 하부측에 배출구(22)가 설치되며, 상기 유입구(21)와 배출구(22)의 사이에 상기 원통케이스(10)의 내부로 열교환관(23)이 나선형태를 이루도록 구비되는 잠열열교환부(20)를;

포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기.
제1항에 있어서;

상기 열교환관(23)은 그 외부면과 내부면에 라운드진 요철면(231)이 연속적으로 형성된 주름관인 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기.
제1항 또는 제2항에 있어서;

상기 연결구(11)의 내측 상단에 상기 원통케이스(10)의 내부를 향해 하방으로 경사진 상부경사턱(15)이 형성되고, 상기 상부경사턱(15)에 대응하여 상기 연결 구(11)의 내측 하단에 상방으로 경사진 하부경사턱(16)이 형성되는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 잠열 열교환기.