KR101672278B1 - 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기 - Google Patents

Abstract

● 본 발명(고안)은 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기에 것으로 열 교환관 내측과 외측에서 이중으로 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 열 교환율을 높일 수 있음은 물론 유닛 적 층수의 변경만으로 다양한 보일러를 제작할 수 있는 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기 관한 것이다.
이를 위해 본 발명에 따른 핀리스 타입 다관 열 교환기는 열 교환관를 이중관 형태의 다관으로 하여 버너에서 발생된 화염이 이중관 형태의 다관의 열 교환관 외측파이프(121)를 먼저 가열하여 열 교환이 이루어 지며 또한 고열의 연소가스가 다관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되면서 내측파이프(122)를 통하여 열 교환이 이중으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기{omitted}

본 발명(고안)은 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기에 것으로 열 교환관 내측과 외측에서 이중으로 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 열 교환율을 높일 수 있음은 물론 유닛 적 층수의 변경만으로 다양한 보일러를 제작할 수 있는 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기 관한 것이다.

최근 급속한 경제 성장과 생활수준 향상으로 에너지 소비가 크게 늘어나면서 에너지 절약에 따른 고 효율 열 교환기가 제안되었으나 열 교환기는 열 전달을 통한 열 교환이 이루어질 수 있도록 체적당 열 흡수가 이루어지는 전열면적을 넓힐 수 있도록 하는 것이 바람직하나 배기가스유로(126)를 형성하는 구조가 열 교환관의 외 측면 이나 내 측면의 한 면에서만 열 교환이 이루어지도록 되어있어 충분한 열 교환이 이루어질 수 없었다.

즉 단위 열 교환관 에서의 연소가스와 접하여 열 교환이 면이 단위 열 교환관의 외 측면 이거나 내 측면의 한 면에서 만이 열 교환이 이루어지므로 충분한 전열면적을 가질 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명(고안)은 위와 같이 종래의 문제점을 해결하기를 위해 안출된 것으로서 이를 위해 본 발명에 따른 핀리스 타입 다관 열 교환기는 열교환관을 이중관 형태의 다관으로 하여 열매체인 유체가 외측관 과 내측 관 사이로 흐르도록 하여 버너에서 발생된 화염이 이중관 형태의 다관의 열교환관 외측파이프(121)를 먼저 가열하여 열교환이 이루어 지도록 하며 또한 고열의 연소가스가 다관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되면서 내측파이프(122)를 통하여 열교환이 이중으로 이루어질 수 있도록 하여 전열면적과 열교환율을 높일 수 있는 보일러 열교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 열교환기를 제공 하고자 한다.

또한 이상과 같이 열교환율을 높이면서도 유닛의 적층수의 변경만으로 다양한 용량의 보일러를 제작할 수 있는 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열교환기 제공 하는데 목적이 있다.

위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명(고안)에 있어서. 박스형태로 이루어진 두개의 챔버(123, 124)에 다수의 이중관 형태의 다관 외측파이프(121)를 제1,2챔버(123, 124)의 내면에 관통하여 부착하며 또한 다수의 다관의 내측파이프(122)를 다관의 외측파이프(121)를 관통하여 제1,2챔버(123, 124)의 외측면에 관통하여 부착하여 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 열매체유로(125)를 형성하여 양쪽의 챔버(123, 124)에 열매체인 유체가 유동하도록 하며

또한 관통된 내측파이프(122) 내측면이 배기가스유로(126)로 형성되어 버너에서 발생된 화염이 이중관 형태의 다관의 열교환관 외측파이프(121)를 먼저 가열하여 열교환이 이루어 지며

또한 고열의 연소가스가 다관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되면서 내측파이프(122)를 통하여 열교환이 이중으로 이루어질 수 있도록 하여 전열면적과 열교환율을 높일수 있는 보일러 열교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 열교환기에 있어서.

상기 열교환관은 파이프를 다관으로 하여 내측파이프(122)를 외측파이프(121)에 관통하여 위치하게 하여 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 하여 열매체유로(125)를 형성하며.

이때 상기 파이프 양쪽 끝 단면에는 사각형태의 상자 모양으로 형성된 챔버(123, 124)을 연결하게 하고 챔버(123, 124)와 열교환관을 연결할 때 다관의 내측파이프(122)는 챔버(123, 124)의 안쪽 측면에 관통하게 연결하고 다관의 외측파이프(121)는 챔버(123, 124)의 끝단 쪽 양 측면을 관통하여 설치하여 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 열매체유로(125)를 형성하여 열매체인 유체가 챔버(123, 124) 간에 교류가 이루어지도록 하며.

또한 양쪽에 설치된 챔버(123, 124)의 끝 단면을 관통하여 설치된 다관의 내측파이프(122)의 내 측면으로 배기가스유로(126)가 형성되어 배기가스가 열교환관 양쪽에 설치된 챔버을 통과하여 배출 될 수 있게 하며

또한 챔버(123, 124)의 어느 한쪽에 열 매체 공급 및 배출 호수를 연결하기 위한 공급관(127)과 배출관(128)이 외 측면에 돌출되어 있고 공급관(127)과 배출관(128)이 돌출 되어있는 챔버(123) 내부에는 공급관(127) 및 배출관(128) 사이에 격벽(129)을 두어 격벽(129)에 의해 공급관(127)측 격실과 배출관(128) 측 격실로 구분된 되는 것이 바람직하다.

또한 상기 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 열 교환기는 버너(110)에서 발생된 화염이 이중관 형태의 다관의 열교환관 외측파이프(121)를 먼저 가열하여 열 교환이 이루어 지며 또한 고열의 연소가스가 다관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되면서 내측파이프(122)를 통하여 열 교환이 이중으로 이루어질 수 있도록 하는 것과 이상과 같이 열교환율을 높이면서도 유닛의 적층수의 변경만으로 다양한 용량의 보일러를 제작할 수 있는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명(고안)에 따른 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기는 열교환관을 이중관 형태의 다관으로 하여 열매체인 유체가 열 교환을 이중으로 이루어질 수 있도록 하여 전열면적과 열 교환율을 높일 수 있게 하였다.

또한 이상과 같이 열 교환율을 높이면서도 유닛의 적층수의 변경만으로 다양한 용량의 보일러를 제작할 수 있게 함으로써 에너지 절약에 크게 기여할 수 있다.

도 1. 본 발명(고안)에 따른 실시 예에 따른 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기를 장착한 상태를 나타낸 구성도 이다.
도 2. 본 발명(고안)에 따른 핀리스 타입 다관 열 교환기 유닛 구성에 따른 공급 및 배출 관이 부착된 챔버쪽 과 다관이 부착된 것을 나타낸 사시도.
도 3.은 도2의 정 단면도.
도 4.는 도3의 챔버쪽 측면도.
도 5. 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기의 정 단면도.
도6. 본 발명(고안)에 따른 핀리스 타입 다관 열 교환기 유닛 구성에서 열매체의 유로를 설명하는 챔버와 이중관 파이프의 구조를 나타낸 정 단면도.
도7.은 도7의 챔버쪽 측면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예 에 따른 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기는
양측으로 배치되는 제1챔버(123)와 제2챔버(124);
양측이 각각 상기 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 내면(123a, 124a)에 관통결합되어 제1챔버(123)와 제2챔버(124)를 연통시키는 복수의 외측파이프(121);
상기 외측파이프(121)의 내부를 관통하고, 양측이 각각 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 외면(123b, 124b)에 관통결합되는 복수의 내측파이프(122);
상기 제1챔버(123)와 외측파이프(121)를 내장하는 케이스(160);
상기 제1챔버(123)에 구비되고, 각각 열매체가 공급 및 배출되는 열매체 공급관(127)과 배출관(128);
상기 제1챔버(123)의 내부공간을 상기 열매체 공급관(127)측과 배출관(128)측으로 분리시키는 격벽(129);을 포함하여 이루어져서,
상기 케이스(160)로 유입되는 버너(110)의 열원은 상기 외측파이프(121)들의 외면을 통과하며 가열한 후에 상기 제1챔버(123)에 결합된 내측파이프(122)의 배기가스유로(126)를 통과하며 가열하고,
상기 열매체 공급관(127)으로 유입된 열매체는 제1챔버(123)의 공급관(127)측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 1차로 열교환되고, 제1챔버(124)를 거쳐 배출관(128) 측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 2차로 열교환된 후에 열매체 배출관(128)을 통해 배출되는 것을 특징으로 한다.

도 1과 같이 본 발명(고안)에 따른 실시 예에 따른 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기(120)는 열교환관(121, 122)을 이중관 형태의 다관으로 하여 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 열매체유로(125)을 형성하여 양쪽의 챔버(123, 124)에 열매체인 유체(140)가 유동하도록 하여 버너(110)에서 발생된 화염이 외측파이프(121)와 먼저 열 교환을 하고 연소된 고열의 배기가스가 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)을 통하여 방출되면서 내측파이프(122)과 열 교환이 이루어 지도록 되어 있다.

즉 본 발명은 열교환기유닛(120)은 열교환부을 이루는 열교환관(121, 122)을 다관으로 이중배치하여 열매체인 유체(140)가 외측파이프(121)과 내측파이프(122) 사이의 열매체유로(125)에 흐르도록 하며 관 양측 단면에 제1,2챔버(123, 124)를 두어 유체(140)를 공급 및 배출을 하도록 하였다.

이때 상기 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기(120)는 도 2 와도 5 을 통해 알 수 있는 봐와 같이 유닛몸체을 구성하는 양 측면에 부착된 제1,2챔버(123, 124)와 제1,2챔버(123, 124)에 연결된 다수의 이중으로 연결된 다관형태의 열교환관(121, 122)을 포함하여 구성된다.

그리고 열매체(140)인 유체가 제1,2챔버(123, 124)에서 내측파이프(122)와 외측파이프(121) 사이에 흐르도록 하기 위하여 외측파이프(121)는 제1,2챔버(123, 124)의 관이 부착된 방향 내 측면을 관통하여 제1,2챔버(123, 124)에 부착하며 내측파이프(122)는 제1,2챔버(123, 124)의 관이 부착된 방향 외 측면을 관통하여 제1,2챔버(123, 124)에 부착하여 제1,2챔버(123, 124)내 유체(140)가 챔버(123)와 챔버(124)사이로 유동하게 되도록 열매체유로(125)를 형성한다.

또한 그렇게 함으로써 내측파이프(122)의 내 측면으로 배기가스유로(126)가 형성되어 배기가스가 열교환관(121, 122) 양쪽에 설치된 제1,2챔버(123, 124)을 통과하여 배출 될 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 보일러 열 교환기용 유닛 및 그를 포함한 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기(120)는 버너에서 발생된 고열을 화염과 배기가스로 이중 열교환이 이루어 지게 됨으로 전열면적은 넓어지고 열교환율은 높아질 수 있다.

또한 이상과 같이 열 교환율을 높이면서도 유닛의 적층수의 변경만으로 다양한 용량의 보일러를 제작할 수 있게도 한다.

이상 본발명의 특정 실시 예에 대해 상술하였다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능 하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 명칭>
110 : 버너
120 :열교환기 유닛
121 :외측파이프(121) 122 : 내측파이프(122)
123 : 제1챔버 124 : 제2챔버
125 ; 열매체유로 126 : 배기가스관로
127:열매체 공급관(127) 128:열매체 배출관(128)
129 : 격벽
130:보일러 배기관로
140:열매체 유체

Claims (3)

1. 양측으로 배치되는 제1챔버(123)와 제2챔버(124);
   양측이 각각 상기 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 내면(123a, 124a)에 관통결합되어 제1챔버(123)와 제2챔버(124)를 연통시키는 복수의 외측파이프(121);
   상기 외측파이프(121)의 내부를 관통하고, 양측이 각각 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 외면(123b, 124b)에 관통결합되는 복수의 내측파이프(122);
   상기 제1챔버(123)에 구비되고, 각각 열매체가 공급 및 배출되는 열매체 공급관(127)과 배출관(128);
   상기 제1챔버(123)의 내부공간을 상기 열매체 공급관(127)측과 배출관(128)측으로 분리시키는 격벽(129);을 포함하는 열교환기유닛(120)과,
   
   측면으로 버너(110)가 연결되고, 상기 제1챔버(123)와 외측파이프(121)를 내장하여서 상기 버너(110)와 상기 외측파이프(121)의 외면과 상기 제1챔버(123)측의 내측파이프(122)의 내면을 연결하는 유로를 형성하는 케이스(160);를 포함하여 이루어져서,
   
   상기 케이스(160)의 내부로 유입되는 버너(110)의 열원은 상기 외측파이프(121)들의 외면을 통과하며 가열한 후에 상기 제1챔버(123)에 결합된 내측파이프(122)의 배기가스유로(126)를 통과하며 가열하고,
   상기 열매체 공급관(127)으로 유입된 열매체는 제1챔버(123)의 공급관(127)측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 1차로 열교환되고, 제2챔버(124)를 거쳐 배출관(128) 측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 2차로 열교환된 후에 열매체 배출관(128)을 통해 배출되고,
   
   상기 열교환기유닛(120)은 상기 케이스와 분리 가능한 독립된 유닛인 것을 특징으로 하는 보일러 핀리스 타입 다관 열 교환기.
2. 삭제
3. 삭제

Images