KR101230485B1 - 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재 - Google Patents

배기가스 열교환기용 열교환 배관부재 Download PDF

Info

Publication number
KR101230485B1
KR101230485B1 KR1020120110264A KR20120110264A KR101230485B1 KR 101230485 B1 KR101230485 B1 KR 101230485B1 KR 1020120110264 A KR1020120110264 A KR 1020120110264A KR 20120110264 A KR20120110264 A KR 20120110264A KR 101230485 B1 KR101230485 B1 KR 101230485B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
chamber
exhaust gas
water
heat
heat exchange
Prior art date
Application number
KR1020120110264A
Other languages
English (en)
Inventor
성용준
Original Assignee
주식회사 인진
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 인진 filed Critical 주식회사 인진
Priority to KR1020120110264A priority Critical patent/KR101230485B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101230485B1 publication Critical patent/KR101230485B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
    • F28D21/0001—Recuperative heat exchangers
    • F28D21/0003—Recuperative heat exchangers the heat being recuperated from exhaust gases
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0005—Domestic hot-water supply systems using recuperation of waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D7/00—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D7/08—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being otherwise bent, e.g. in a serpentine or zig-zag
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)

Abstract

본 발명은 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 배기가스 열교환기 내에 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재를 설치함으로써, 배기가스와 열교환을 하는 물이 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재 내에 상당 시간 체류하도록 하여 배기가스와 물의 접촉시간을 연장함으로써 배기가스 열과 물의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재에 관한 것이다.

Description

배기가스 열교환기용 열교환 배관부재 {HEAT EXCHANGING PIPE LAYING MEMBER FOR EXHAUST GAS HEAT EXCHANGER}
본 발명은 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 배기가스 열교환기 내에 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재를 설치함으로써, 배기가스와 열교환을 하는 물이 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재 내에 상당 시간 체류하도록 하여 배기가스와 물의 접촉시간을 연장함으로써 배기가스 열과 물의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재에 관한 것이다.
일반적으로 배기가스 열교환기는 배기가스 열과 물의 열교환으로 얻어지는 난방수, 온수, 냉각수 등을 재활용할 수 있도록 자동차, 보일러, 냉난방기, 가스엔진, 디젤 엔진 등에 설치된다.
공개특허 제2012-0020245호, 등록특허 제0553477호 및 등록특허 제1006597호에 개시된 배기가스 열교환기는, 도 1(a),(b),(c)에 도시한 바와 같이, 엔진에서 배출되는 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 나선형 워터 파이프(a), 직선형 워터 파이프(b) 및 핀이 형성된 튜브(C) 등으로 형성된다.
직선형 워터 파이프(b)는, 물이 체류할 수 있는 전열 공간이 없는 직선 형태이기 때문에 물이 빠르게 통과하여 배기가스 열과 물의 접촉시간이 짧아 열교환 효율이 낮은 문제점이 있으며, 나선형 워터 파이프(a)는 직선형 워터 파이프(b)보다는 물이 오래 체류할 수 있지만 여전히 물이 빠르게 통과하여 배기가스 열과 물의 접촉시간이 짧아 열교환 효율이 낮은 문제점이 있다.
또한, 핀이 형성된 튜브(c)는, 2~3층으로 구부려진 튜브 내에 물이 체류할 수 있는 별도의 전열 공간이 없기 때문에 배기가스 열과 물의 접촉시간이 충분하지 못하여 열교환 효율이 미흡한 문제점이 있다.
[특허문헌 1] 공개특허 제2012-0020245호 "배기가스 배출장치" (2012.03.08. 공개) [특허문헌 2] 등록특허 제0553477호 "엔진폐열을 이용한 열교환기" (2006.02.22. 공고) [특허문헌 3] 등록특허 제1006597호 "열교환기" (2011.01.07. 공고) [특허문헌 4] 등록실용신안 제0366256호"배기가스 열교환기를 사용하는 가스 냉난방기" (2004.11.03. 공고)
본 발명의 목적은, 배기가스 열교환기 내에 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재를 설치함으로써, 배기가스와 열교환을 하는 물이 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재 내에 상당 시간 체류하도록 하여 배기가스와 물의 접촉시간을 연장함으로써 배기가스 열과 물의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재를 제공하는데 있다.
본 발명에 의한 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재는, 구동용 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 하는 열교환 배관부재를 포함하는 배기가스 열교환기에 있어서,
구동용 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 물이 이동하는 통로를 형성한 하나 이상의 유로와, 상기 유로 사이에 물을 체류시켜 배기가스 열과 물의 접촉시간을 연장함으로써 열교환 효율이 향상될 수 있도록 하는 챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환 배관부재는 구동용 엔진의 배기가스가 배출되도록 형성되는 케이스 외부에 워터 공급라인이 연결되는 분배챔버와, 상기 분배챔버에서 분기되어 "ㄱ"자형으로 구부려져 형성되는 하나 이상의 상부 유로와, 상기 상부 유로의 하방으로 연결되며 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구와 배기구를 연결하는 대각선 상에 형성되고 물이 체류할 수 있는 전열공간이 구비되는 하나 이상의 챔버와, 상기 챔버의 하방으로 연결되고 직선형으로 형성되는 하나 이상의 하부 유로와, 상기 하부 유로를 통과한 물이 합류한 후 출수구를 통해 배수되도록 형성되는 합류챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 상부 유로는, 상기 분배챔버와 상기 챔버를 연결하며 각 상부 유로의 직경은 연결되는 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 상부 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하며, 각 챔버에 이르기까지 "ㄱ"자형으로 구부려져 형성되는 각 상부 유로의 길이가 동일하게 되도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 하부 유로는 상기 챔버의 하방으로 상기 챔버와 상기 합류챔버를 연결하며, 상기 챔버에 유입된 물이 체류할 수 있도록 각 하부 유로의 직경은 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 하부 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 열교환 배관부재는, 구동용 엔진의 배기가스가 배출되도록 형성되는 케이스 외부에 워터 공급라인이 연결되는 분배챔버와, 상기 분배챔버에서 수평으로 분기되어 직선형으로 형성되는 하나 이상의 좌측 유로와, 상기 좌측 유로의 우측으로 연결되며 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구와 배기구를 연결하는 대각선 상에 형성되고 물이 체류할 수 있는 전열공간이 구비되는 하나 이상의 챔버와, 상기 챔버의 우측으로 연결되고 직선형으로 형성되는 하나 이상의 우측 유로와, 상기 우측 유로를 통과한 물이 합류한 후 출수구를 통해 배수되도록 형성되는 합류챔버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 좌측 유로는 상기 분배챔버와 상기 챔버를 연결하며 각 좌측 유로의 직경은 연결되는 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 좌측 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 우측 유로는 상기 챔버의 우측으로 상기 챔버와 상기 합류챔버를 연결하며, 상기 챔버에 유입된 물이 체류할 수 있도록 각 우측 유로의 직경은 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 우측 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하는 것을 특징으로 한다.
상기 챔버는, 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구와 배기구를 연결하는 대각선 상에 형성되며, 급기구를 통해 유입되는 배기가스 열에 첫번째로 접촉하여 열교환이 이루어지는 챔버는 전열공간이 가장 크게 형성되며, 배기가스 열에 접촉하는 순서에 따라 챔버의 전열공간이 점차 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 배기가스와 열교환을 하는 물이 유로 및 챔버 등의 전열공간을 형성한 열교환 배관부재 내에 상당 시간 체류하도록 하여 배기가스와 물의 접촉시간을 연장함으로써 배기가스 열과 물의 열교환 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 배기가스 열과 물의 열교환 효율이 향상됨으로써 난방용, 온수용 등으로 사용하기 위하여 물을 가열하는데 소요되는 연료량을 줄일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지는 열교환기를 도시한 도면.
도 2는, 본 발명에 따른 배기가스 열교환기에 설치되는 열교환 배관부재를 도시한 도면.
도 3은, 본 발명에 따른 배기가스 열교환기 내에 설치되는 열교환 배관부재의 다른 실시예를 도시한 도면.
도 4는 열교환 배관부재가 설치된 배기가스 열교환기를 설치한 가스보일러를 도시한 도면.
도 5는 도4의 가스보일러의 배기가스 열교환기에서 배기가스 열과 물의 열교환 이루어지는 과정을 설명하기 위한 블록도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의하여 상세하게 설명한다.
본 발명에 따른 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재(70h)는, 도 2 및 도3에 도시한 바와 같이, 구동용 엔진(10)의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 물이 이동하는 통로를 형성한 여러 개의 유로(a1~a8)(b1~b8)와, 상기 유로(a1~a8)(b1~b8)들 사이에 물을 체류시켜 배기가스 열과 물의 접촉시간을 연장함으로써 열교환 효율이 향상될 수 있도록 하는 챔버(C1~C8)를 포함한다.
상기 열교환 배관부재(70h)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 구동용 엔진(10)의 배기가스가 배출되도록 형성되는 케이스(70c) 외부에 워터 공급라인(L2)이 연결되는 분배챔버(80)와, 상기 분배챔버(80)에서 분기되어 "ㄱ"자형으로 구부려져 형성되는 여러 개의 상부 유로(a1~a4)와, 상기 상부 유로(a1~a4)의 하방으로 연결되며 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구(P1)와 배기구(P2)를 연결하는 대각선 상에 형성되고 물이 체류할 수 있는 전열공간이 구비되는 여러 개의 챔버(C1~C4)와, 상기 챔버(C1~C4)의 하방으로 연결되고 직선형으로 형성되는 여러 개의 하부 유로(b1~b4)와, 상기 하부 유로(b1~b4)를 통과한 물이 합류한 후 출수구(78)를 통해 배수되도록 형성되는 합류챔버(82)를 포함한다.
상기 챔버(C1~C4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 상부 유로(a1~a4)의 하방으로 연결되고 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구(P1)와 배기구(P2)를 연결하는 대각선 상에 형성되며, 급기구(P1)를 통해 유입되는 배기가스 열에 첫 번째로 접촉하여 열교환이 이루어지는 챔버 C1은 전열공간이 가장 크게 형성되며, 열교환이 이루어짐에 따라 배기가스 열이 점차 낮아지게 되더라도 열교환이 원활히 이루어질 수 있도록 챔버 C2, 챔버 C3,챔버 C4로 가면서 전열공간이 점차 작게 형성되어 배기가스 열에 마지막으로 접촉하는 챔버 C4의 전열공간은 가장 작게 형성된다.
상기 상부 유로(a1~a4)는, 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 분배챔버(80)와 상기 챔버(C1~C4)를 연결하며 각 상부 유로(a1, a2, a3 또는 a4)의 직경은 연결되는 각 챔버(C1, C2, C3 또는 C4)의 직경보다 작게 형성하되 각 상부 유로(a1, a2, a3 또는 a4)의 직경은 각 챔버(C1, C2, C3 또는 C4)의 직경에 비례하도록 형성한다. 또한 각 챔버(C1, C2, C3 또는 C4)에 이르기까지 "ㄱ"자형으로 구부려져 형성되는 각 상부 유로(a1, a2, a3 또는 a4)의 길이가 동일하게 되도록 형성하여 각 상부 유로(a1, a2, a3 또는 a4)에서 배기가스 열과 물의 열교환이 대등하게 이루어지도록 한다.
상기 하부 유로(b1~b4)는 상기 챔버(C1~C4)의 하방으로 상기 챔버(C1~C4)와 상기 합류챔버(82)를 연결하며, 상기 챔버(C1~C4)에 유입된 물이 체류할 수 있도록 각 하부 유로(b1, b2, b3 또는 b4)의 직경은 각 챔버(C1, C2, C3 또는 C4)의 직경보다 작게 형성하되 각 하부 유로(b1, b2, b3 또는 b4)의 직경은 각 챔버(C1, C2, C3 또는 C4)의 직경에 비례하도록 형성한다.
상기 상부 유로(a1~a4)를 통과하여 상기 챔버(C1~C4)에 유입된 물은 상기 하부 유로(b1~b4)의 직경이 상기 챔버(C1~C4)의 직경보다 작으므로 상기 챔버(C1~C4)를 빠르게 통과하지 못하고 상당 시간 체류하게 되며, 이에 따라 배기가스 열과 물의 접촉시간이 연장됨으로써 열교환 효율이 향상된다.
본 발명에 따른 배기가스 열교환기 내에 설치되는 열교환 배관부재의 다른 실시예를 설명한다. 상기 열교환 배관부재(70h)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 구동용 엔진(10)의 배기가스가 배출되도록 형성되는 케이스(70c) 외부에 워터 공급라인(L2)이 연결되는 분배챔버(80)와, 상기 분배챔버(80)에서 수평으로 분기되어 직선형으로 형성되는 여러 개의 좌측 유로(a5~a8)와, 상기 좌측 유로(a5~a8)의 우측으로 연결되고 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구(P1)와 배기구(P2)를 연결하는 대각선 상에 형성되어 물이 체류할 수 있는 전열공간이 구비되는 여러 개의 챔버(C5~C8)와, 상기 챔버(C5~C8)의 우측으로 연결되고 직선형으로 형성되는 여러 개의 우측 유로(b5~b8)와, 상기 우측 유로(b5~b8)를 통과한 물이 합류한 후 출수구(78)를 통해 배수되도록 형성되는 합류챔버(82)를 포함한다.
상기 챔버(C5~C8)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 좌측 유로(a5~a8)의 우측으로 연결되고 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구(P1)와 배기구(P2)를 연결하는 대각선 상에 형성되며, 급기구(P1)를 통해 유입되는 배기가스 열에 첫번째로 접촉하여 열교환이 이루어지는 챔버 C5는 전열공간이 가장 크게 형성되며, 열교환이 이루어짐에 따라 배기가스 열이 점차 낮아지게 되더라도 열교환이 원활히 이루어질 수 있도록 챔버 C6, 챔버 C7,챔버 C8으로 가면서 전열공간이 점차 작게 형성되어 배기가스 열에 마지막으로 접촉하는 챔버 C8의 전열공간은 가장 작게 형성된다.
상기 좌측 유로(a5~a8)는, 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 분배챔버(80)와 상기 챔버(C5~C8)를 연결하며 각 좌측 유로(a5, a6, a7 또는 a8)의 직경은 연결되는 각 챔버(C5, C6, C7 또는 C8)의 직경보다 작게 형성하되 각 좌측 유로(a5, a6, a7 또는 a8)의 직경은 각 챔버(C5, C6, C7 또는 C8)의 직경에 비례하도록 형성한다.
상기 우측 유로(b5~b8)는 상기 챔버(C5~C8)의 우측으로 상기 챔버(C5~C8)와 상기 합류챔버(82)를 연결하며, 상기 챔버(C5~C8)에 유입된 물이 체류할 수 있도록 각 우측 유로(b5, b6, b7 또는 b8)의 직경은 각 챔버(C5, C6, C7 또는 C8)의 직경보다 작게 형성하되 각 우측 유로(b5, b6, b7 또는 b8)의 직경은 각 챔버(C5, C6, C7 또는 C8)의 직경에 비례하도록 형성한다.
상기 좌측 유로(a5~a8)를 통과하여 상기 챔버(C5~C8)에 유입된 물은 상기 우측 유로(b5~b8)의 직경이 상기 챔버(C5~C8)의 직경보다 작으므로 상기 챔버(C5~C8)를 빠르게 통과하지 못하고 상당 시간 체류하게 되며, 이에 따라 배기가스 열과 물의 접촉시간이 연장됨으로써 열교환 효율이 향상된다.
도 4는 열교환 배관부재(70h)가 형성된 배기가스 열교환기(70)가 설치된 히트펌프를 이용한 가스보일러(2)를 도시한 도면이다.
여기서 난방수는 실내 난방을 하고 복귀하는 물이고, 공급수는 신규로 보충되는 물이며, 온수는 수 열교환기와 배기가스 열교환기를 통과한 물을 말한다.
상기 히트펌프를 이용한 가스보일러(2)는, 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 가스를 연료로 하는 구동엔진(10)과, 상기 구동엔진(10)에 의해 구동되어 열매체를 순환시키는 히트펌프(20)와, 히트펌프(20)에서 공급되는 열매체와 난방수 및 공급수를 열교환시켜 물을 승온시키는 수 열교환기(30)와, 수 열교환기(30)에서 열교환된 승온된 물을 저장하는 물탱크(50)와, 물탱크(50)의 승온된 물을 강제로 순환시키는 순환펌프(60)와, 순환펌프(60)에 의해 강제 순환되는 온수와 배기가스 열을 다시 열교환시켜 온수의 열효율을 더 향상시키는 배기가스 열교환기(70)와, 배기가스 열교환기(70)에서 온수와 열교환된 배기가스를 대기 중으로 배출시키는 배기팬(80)과, 상기 수 열교환기(30)를 통과한 열매체를 가온시켜 순환시키는 실외기(40)를 포함한다.
상기한 수 열교환기(30)는, 외기와 열교환을 통해 열매체가 가온되도록 하는 실외기(40)와 엔진(10)의 구동 시 연동하는 히트펌프(20)에 의하여 난방수 및 공급수를 열매체로 1차 승온시킬 수 있도록 열매체 순환라인(L1)으로 연결된다. 그리고 수 열교환기(30)와, 물탱크(50)와, 배기가스 열교환기(70) 등은 온수를 2차 승온시킬 수 있도록 워터 공급라인(L2)으로 연결된다. 그리고 엔진(10)은 동력발생수단으로 도시가스 및 경유, 휘발유 같은 연료를 사용할 수 있도록 연료 공급라인(L3)이 연결된다.
상기 엔진(10)에서 배기되는 배기가스는, 수 열교환기(30)에서 1차 승온된 온수를 2차 승온시킬 수 있도록 배기가스 열교환기(70)에 배출된다. 상기 배기가스 열교환기(70)에는 엔진(10)의 배기가스를 배기구(P2)를 통해 외부로 배출시킬 수 있도록 하는 배기팬(80)이 설치되어 있다.
이하, 상기한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 작용을 도 5를 이용하여 설명한다.
도시가스, 경유, 휘발유 중 어느 하나를 사용하는 구동용 엔진(10)은 열매체를 순환시키는 히트펌프(20)를 작동시킨다. 엔진(10)에 의하여 작동하는 히트펌프(20)는 열매체 공급라인(L2)를 통해 실외기(40)에서 외기와 열교환을 거쳐 가온된 열매체를 수 열교환기(30)에 공급하게 된다.
열매체가 유입된 수 열교환기(30)에서 워터 공급라인(L2)을 통해 리턴되는 난방수와 또 다른 워터 공급라인(L4)을 통해 공급되는 공급수는 열매체와 열교환을 하게 된다. 수 열교환기(30)에서 열교환을 통해 1차 승온된 온수는 워터 공급라인(L2)을 따라 이동한 후 물탱크(50)에 저장된다. 물탱크(50)에 저장된 온수는 워터 공급라인(L2)에 설치된 순환펌프(60)에 의하여 강제적으로 순환된다. 순환펌프(60)에 의하여 순환되는 온수는 워터 공급라인(L2)을 따라 배기가스 열교환기(70)의 입수구(74)에 도달하게 된다.
배기가스 열교환기(70)의 케이스(70c) 내부에 유입된 온수는 분배챔버(80)에서 상부 유로(a1~a4)들을 따라 이동하도록 분배된다. 상부 유로(a1~a4)를 통과한 물은 크기가 다른 전열공간이 형성된 챔버(C1~C4)에 상당 시간 체류하게 되며, 이에 따라 배기가스 열과 물의 접촉시간이 연장됨으로써 열교환 효율이 향상된다.
상기 챔버(C1~C4)에서 배기가스 열과 열교환을 하는 물은 챔버(C1~C4)의 하방으로 연결된 하부 유로(b1~b4)를 통해 합류챔버(82)에 연결된 출수구(78)를 빠져나가게 된다. 상기 합류챔버(82)를 거쳐 출수구(78)로 배출된 물은 출수구(78)에 연결된 워터 공급라인(L2)을 통해 난방용, 온수용 등으로 공급된다.
10: 구동용 엔진 20: 히트펌프
30: 수 열교환기 40: 실외기
50: 물탱크 60: 순환펌프
70: 배기가스 열교환기 80: 배기팬
70c: 케이스 70h: 열교환 배관부재
74: 입수구 78: 출수구
80: 분배챔버 82: 합류챔버
a1~a4: 상부 유로 a5~a8: 좌측 유로
b1~b4: 하부 유로 b5~b8: 우측 유로
C1~C8: 챔버 L1: 열매체 순환라인
L2: 워터 공급라인 L3: 가스 공급라인
P1: 급기구 P2: 배기구

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 구동용 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 하는 열교환 배관부재를 포함하는 배기가스 열교환기에 있어서,
    구동용 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 물이 이동하는 통로를 형성한 하나 이상의 유로와, 상기 유로 사이에 물을 체류시켜 배기가스 열과 물의 접촉시간을 연장함으로써 열교환 효율이 향상될 수 있도록 하는 챔버를 포함하되,
    상기 열교환 배관부재는 구동용 엔진의 배기가스가 배출되도록 형성되는 케이스 외부에 워터 공급라인이 연결되는 분배챔버와, 상기 분배챔버에서 분기되어 "ㄱ"자형으로 구부려져 형성되는 하나 이상의 상부 유로와, 상기 상부 유로의 하방으로 연결되며 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구와 배기구를 연결하는 대각선 상에 형성되고 물이 체류할 수 있는 전열공간이 구비되는 하나 이상의 챔버와, 상기 챔버의 하방으로 연결되고 직선형으로 형성되는 하나 이상의 하부 유로와, 상기 하부 유로를 통과한 물이 합류한 후 출수구를 통해 배수되도록 형성되는 합류챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 상부 유로는, 상기 분배챔버와 상기 챔버를 연결하며 각 상부 유로의 직경은 연결되는 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 상부 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하며, 각 챔버에 이르기까지 "ㄱ"자형으로 구부려져 형성되는 각 상부 유로의 길이가 동일하게 되도록 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 하부 유로는 상기 챔버의 하방으로 상기 챔버와 상기 합류챔버를 연결하며, 상기 챔버에 유입된 물이 체류할 수 있도록 각 하부 유로의 직경은 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 하부 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.
  5. 구동용 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 하는 열교환 배관부재를 포함하는 배기가스 열교환기에 있어서,
    구동용 엔진의 배기가스 열과 물의 열교환이 이루어지도록 물이 이동하는 통로를 형성한 하나 이상의 유로와, 상기 유로 사이에 물을 체류시켜 배기가스 열과 물의 접촉시간을 연장함으로써 열교환 효율이 향상될 수 있도록 하는 챔버를 포함하되,
    상기 열교환 배관부재는, 구동용 엔진의 배기가스가 배출되도록 형성되는 케이스 외부에 워터 공급라인이 연결되는 분배챔버와, 상기 분배챔버에서 수평으로 분기되어 직선형으로 형성되는 하나 이상의 좌측 유로와, 상기 좌측 유로의 우측으로 연결되며 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구와 배기구를 연결하는 대각선 상에 형성되고 물이 체류할 수 있는 전열공간이 구비되는 하나 이상의 챔버와, 상기 챔버의 우측으로 연결되고 직선형으로 형성되는 하나 이상의 우측 유로와, 상기 우측 유로를 통과한 물이 합류한 후 출수구를 통해 배수되도록 형성되는 합류챔버를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 좌측 유로는 상기 분배챔버와 상기 챔버를 연결하며 각 좌측 유로의 직경은 연결되는 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 좌측 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 우측 유로는 상기 챔버의 우측으로 상기 챔버와 상기 합류챔버를 연결하며, 상기 챔버에 유입된 물이 체류할 수 있도록 각 우측 유로의 직경은 각 챔버의 직경보다 작게 형성하되 각 우측 유로의 직경은 각 챔버의 직경에 비례하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.
  8. 제2항 또는 제5항에 있어서,
    상기 챔버는, 배기가스의 주 이동통로가 되는 급기구와 배기구를 연결하는 대각선 상에 형성되며, 급기구를 통해 유입되는 배기가스 열에 첫번째로 접촉하여 열교환이 이루어지는 챔버는 전열공간이 가장 크게 형성되며, 배기가스 열에 접촉하는 순서에 따라 챔버의 전열공간이 점차 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재.












KR1020120110264A 2012-10-04 2012-10-04 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재 KR101230485B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110264A KR101230485B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020120110264A KR101230485B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101230485B1 true KR101230485B1 (ko) 2013-02-06

Family

ID=47899018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020120110264A KR101230485B1 (ko) 2012-10-04 2012-10-04 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101230485B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017126117A1 (ja) * 2016-01-22 2018-04-19 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置
CN108361972A (zh) * 2018-05-22 2018-08-03 珠海格力电器股份有限公司 热水器及具有其的热水系统
KR101898637B1 (ko) * 2016-05-17 2018-10-31 단국대학교 산학협력단 이중 관로 장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074826U (ja) * 1991-10-18 1995-01-24 株式会社サムソン 排ガス用熱交換器
JP2001073874A (ja) * 1999-09-01 2001-03-21 Tokyo Gas Co Ltd ガスエンジンの排熱回収装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH074826U (ja) * 1991-10-18 1995-01-24 株式会社サムソン 排ガス用熱交換器
JP2001073874A (ja) * 1999-09-01 2001-03-21 Tokyo Gas Co Ltd ガスエンジンの排熱回収装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2017126117A1 (ja) * 2016-01-22 2018-04-19 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置
US10487781B2 (en) 2016-01-22 2019-11-26 Futaba Industrial Co., Ltd. Exhaust heat recovery device
KR101898637B1 (ko) * 2016-05-17 2018-10-31 단국대학교 산학협력단 이중 관로 장치
CN108361972A (zh) * 2018-05-22 2018-08-03 珠海格力电器股份有限公司 热水器及具有其的热水系统
CN108361972B (zh) * 2018-05-22 2023-07-18 珠海格力电器股份有限公司 热水器及具有其的热水系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10126014B2 (en) Heat exchanger for condensing gas boiler
JP6291590B2 (ja) 温水暖房の潜熱熱交換器及びこれを含むコンデンシングガスボイラー
CN101321994B (zh) 用于采暖和热水供应的冷凝锅炉的换热器
KR101230485B1 (ko) 배기가스 열교환기용 열교환 배관부재
JP5835569B2 (ja) 熱交換器およびこれを備えた温水装置
US9404650B2 (en) Boiler with improved hot gas passages
JP5790973B2 (ja) 温水装置
US20130319348A1 (en) Water heater having condensing recuperator and dual purpose pump
CN105928206A (zh) 套管式燃气冷凝换热器及冷凝器
KR100993035B1 (ko) 열교환기용 주름관 및 그를 포함한 열교환기
KR101151016B1 (ko) 축열매체유를 이용한 온풍발생장치
JP5046748B2 (ja) 給湯システムのガスクーラ
JP2010281508A (ja) 熱交換装置
JP2008032276A (ja) 複合熱源器
KR100828382B1 (ko) 복합 보일러
KR101810134B1 (ko) 보일러용 열교환기의 전열 핀
CN2482660Y (zh) 导热油炉
EP2236947A2 (en) Heating system
KR20190002644U (ko) 폐수 열회수장치
JP6449688B2 (ja) 熱源装置
JP5988704B2 (ja) 熱源装置
CN215490313U (zh) 一种燃气采暖热水炉
CN116625001A (zh) 加热炉
KR102076679B1 (ko) 열교환기 및 자연 냉매 순환식 공기 조화기
US10852032B2 (en) Heat exchanger

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170106

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180105

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee