KR101676993B1 - U-벤드 열교환관 타입 열교환기 - Google Patents

U-벤드 열교환관 타입 열교환기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 U-벤드 열교환관 타입 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기 몸체에 열교환관과 U자관이 일체로 구성된 다수의 U-벤드 열교환관을 구비하여 저온수와 열원 사이에 열교환이 이루어지게 하는 U-벤드 열교환관 타입 열교환기에 관한 것이다.

Description

U-벤드 열교환관 타입 열교환기{U-bend pipe type heat exchanger}
본 발명은 U-벤드 열교환관 타입 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열교환기 몸체에 열교환관과 U자관이 일체로 구성된 다수의 U-벤드 열교환관을 구비하여 저온수와 열원 사이에 열교환이 이루어지게 하는 U-벤드 열교환관 타입 열교환기에 관한 것이다.
열교환기는 온도가 서로 다른 가열 유체와 피가열 유체를 교차시켜 열전달이 이루어지게 하는 것으로, 보일러나 온수기에서 순환중인 저온수를 가열하여 온수나 난방수 등을 공급하는데 사용된다.
한편, 열교환기는 몸체 내부에 다수개 배치된 열교환관들을 몸체의 양측면에서 연결함으로써 저온수를 지그재그 방향으로 순환시키고, 연결구의 종류에 따라 크게 U자관 방식 및 워터 자켓 방식으로 구분된다.
도 1과 같이 U자관 방식은 한국공개특허 제2010-0032543호를 비롯한 다수의 문헌을 통해 공개된 것으로, 열교환실(40) 내부에 다수의 열교환관(30)들을 배치하고, 인접한 관끼리 몸체 측면의 U자관으로 연결한다.
반면, 도 2와 같이 워터 자켓 방식은 한국공개특허 제2010-0115601호를 비롯한 다수의 문헌을 통해 공개된 것으로, 제1 고정판(21) 및 제2 고정판(22) 사이에 끼워진 다수의 열교환 배관(10)을 병렬 유로캡(31)(워터 자켓)으로 연결한다.
그러나, U자관 방식은 몸체의 외측으로 U자관이 돌출되어 있기 때문에 열교환기의 전체 사이즈를 증가시키고, 외부로 노출된 U자관에서 방열로 인한 열손실이 발생하므로 열효율이 저하되는 단점이 있다.
또한, 워터 자켓 방식은 U자관의 단점이 보완되기는 하지만 높은 성능의 내압 시험기준을 만족하지 못한다. 즉, 열교환기 측면의 압력팽창과 양산공정 중의 불균일한 경납 땜 등의 이유로 압력변형 및 소손이 발생하는 단점이 있다.
한국공개특허 제2010-0032543호 한국공개특허 제2010-0115601호
본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, U자관이 열교환기 몸체의 외부로 노출되지 않으면서도 워터 자켓의 사용을 최소화함으로써, 전체 사이즈가 감소하고 열손실은 방지되며 높은 내압 성능을 갖는 U-벤드 열교환관 타입 열교환기를 제공하고자 한다.
이를 위해, 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기는 전방 측판, 후방 측판, 좌측 측판 및 우측 측판에 의해 둘러싸이며, 열원이 통과하도록 상하부가 개방되어 있는 열교환기 몸체와; 상기 좌측 측판과 우측 측판 사이에 끼워져 조립되며, 각각 서로 평행하게 배치된 2개의 열교환관 및 상기 2개의 열교환기의 일측 단부를 서로 연결하는 U자관을 포함하는 복수개의 U-벤드 열교환관; 및 상기 좌측 측판 및 우측 측판 중 어느 하나 이상의 외측면에 결합되며, 인접한 2개의 열교환관의 개방된 단부를 서로 연결시킴으로써 상기 복수개의 U-벤드 열교환관을 따라 저온수가 순환되게 하는 복수개의 워터 자켓;을 포함하되, 상기 U-벤드 열교환관의 U자관은 상기 좌측 측판 또는 우측 측판의 내측면에 고정되고, 상기 2개의 열교환관의 타측 단부는 상기 U자관이 고정되는 측판의 반대측 측판에 끼워져 상기 워터 자켓과 연결되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 U-벤드 열교환관은 단면이 타원형(oval)인 오발 파이프인 것이 바람직하다.
또한, 상기 좌측 측판 및 우측 측판 중 어느 하나 이상에는 상기 U-벤드 열교환관의 U자관이 끼워져 고정되는 U자관 고정부가 구비되되, 상기 U자관 고정부는 상기 우측 측판의 일부분이 내측에서 외측으로 돌출되어 상기 우측 측판의 내측면에 형성된 조립홈(groove)인 것이 바람직하다.
또한, 상기 U-벤드 열교환관은 상기 열교환기 몸체의 상단부로부터 일정 거리 하측으로 이격 설치되며, 서로 평행하게 배치된 제1 CO 열교환관 및 제2 CO 열교환관을 포함하는 CO저감 열교환관; 및 상기 CO저감 열교환관의 하측에 설치되며, 외주면에 열교환핀이 구비된 다수개의 메인 열교환관;을 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 제1 CO 열교환관을 구성하는 2개의 열교환관 중 하나의 열교환관은 상기 전방 측판에 고정되고, 상기 제2 CO 열교환관을 구성하는 2개의 열교환관 중 하나의 열교환관은 상기 후방 측판에 고정되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 CO저감 열교환관의 상측에 구비된 보조 열교환관을 더 포함하되, 상기 보조 열교환관을 구성하는 2개의 열교환관은 각각 상기 전방 측판 및 후방 측판에 고정되는 것이 바람직하다.
이상과 같은 본 발명은 열교환관과 U자관이 일체로 결합된 U-벤드 열교환관을 열교환기 몸체의 내부에 삽입 조립하고, 개방된 U-벤드 열교환관의 일측 단부만을 워터 자켓으로 연결한다.
따라서, U자관이 열교환기 몸체의 외부로 노출되지 않으면서도 워터 자켓의 사용을 최소화함으로써, 전체 사이즈 증가 및 열손실을 방지하면서도 높은 내압 성능을 제공한다.
도 1은 종래기술에 따른 열교환기(U자관 타입)를 나타낸 투시도이다.
도 2는 종래기술에 따른 열교환기(워터 자켓 타입)를 나타낸 부분도이다.
도 3은 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기를 나타낸 일측 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기를 나타낸 타측 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기를 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기의 측판 체결구를 나타낸 도이다.
도 7은 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기의 U-벤드 열교환관들을 나타낸 도이다.
도 8은 상기 도 3의 고정부를 나타낸 부분 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기에 대해 상세히 설명한다.
다만, 이하에서는 버너가 설치된 방향을 상측으로 정하고 그 반대측을 하측으로 정하나, 버너의 설치 위치에 따라 상하 방향이 바뀔 수 있음은 자명하다.
또한, 이하에서는 열교환기 몸체를 전/후/좌/우 측판으로 구분하여 설명하나 전/후/좌/우 방향은 보는 각도에 따라 달라질 수 있음은 자명하다.
도 3은 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기의 일측 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기의 타측 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기의 평면도이다.
도 3 내지 도 5와 같이, 본 발명에 따른 U-벤드 열교환관 타입 열교환기는 열원이 통과하는 열교환기 몸체(110)와, 저온수가 순환하는 다수의 U-벤드 열교환관(120) 및 상기 U-벤드 열교환관(120)을 연결하는 워터 자켓(130)을 포함한다.
따라서, 입수구(IN)로 유입된 저온수가 다수의 U-벤드 열교환관(120)을 따라 순환한 후 출수구(OUT)를 통해 배출되는 과정에서, 저온수와 열원 사이에 열교환이 이루어진다. 열교환을 통해 가열된 저온수는 온수나 난방수로 공급된다.
특히, 본 발명의 U-벤드 열교환관(120)은 열교환관(121)과 U자관(122)이 일체로 결합된 것으로 열교환기 몸체(110)의 내부에 조립되고, 개방된 U-벤드 열교환관(120)의 일측 단부만 워터 자켓(130)으로 연결한다.
따라서, U자관(122)이 열교환기 몸체(110)의 외부로 노출되지 않으면서도 워터 자켓(130)의 사용을 최소화함으로써, 전체 사이즈 증가 및 열손실을 방지하면서도 높은 내압 성능을 제공한다.
좀더 구체적으로, 열교환기 몸체(110)는 일 예로 현열 교환기('1차 열교환기'라고도 함)의 몸체를 구성하는 것으로 전방 측판(F), 후방 측판(B), 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R)을 포함한다.
이들 측판(F, B, L, R)은 전후좌우 정위치에 배치된 상태에서 용접 등으로 결합된다. 도 6과 같이, 바람직하게는 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R)의 일부를 각각 펀칭함으로써 돌출된 측판 체결구(113)로 전방 측판(F)과 후방 측판(B)을 눌러 고정한 상태에서 편리하게 용접을 한다.
이와 같이 조립된 열교환기 몸체(110)는 상부에 배치된 연소실로부터 유입된 고온의 연소가스가 하부로 배출되도록 상하부가 각각 개방되며, 이때 열교환기 몸체(110)의 상부에는 하향식 예혼합 가스 버너(premix gas burner)가 설치된다.
즉, 통상 콘덴싱 버너는 그 상부에서부터 예혼합 가스 버너, 연소실, 현열 교환기, 잠열 교환기 및 배출부가 배치되어 있는데, 일 실시예로써 본 발명의 열교환기 몸체(110)는 현열 열교환기로 사용된다.
다음, U-벤드 열교환관(120)은 열교환기 몸체(110)의 내부에서 좌측 측판(L)과 우측 측판(R) 사이에 끼워져 조립된다. 이러한 U-벤드 열교환관(120)은 다수개 구비되며 각각이 열교환용 배관의 유닛(unit)을 구성한다.
도 7과 같이, 다수의 U-벤드 열교환관(120: 120a, 120b, 120c)은 각각 평행하게 배치된 2개의 열교환관(121: 121a, 121b, 121c) 및 상기 2개의 열교환기(121)의 일측 단부를 서로 연결하는 U자관(122: 122a, 122b, 122c)을 포함하여 전체적으로는 'U'자로 굽은 형상을 갖는다.
각각의 U-벤드 열교환관(120)은 열교환기의 조립 공정 이전에 미리 2개의 열교환기(121)에 U자관(122)을 끼워 용접하고, 완성된 U-벤드 열교환관(120)을 열교환기 몸체(110)의 내부(즉, 외부로 노출되지 않도록)에 조립한다.
이러한 U-벤드 열교환관(120)은 일산화탄소의 저감을 위한 CO저감 열교환관(120a)과, 열효율 향상을 위한 메인 열교환관(120b) 및 보강을 위한 보조 열교환관(120c)를 포함하여 3종류로 구분된다.
아래에서 다시 상세히 설명하는 바와 같이, CO저감 열교환관(120a)은 중단에 배치되고, 메인 열교환관(120b)은 하단에 배치되며, 보조 열교환관(120c)을 상단에 설치되어 각각 고유의 역할을 한다.
한편, 도 3 및 도 4에서 U-벤드 열교환관(120)은 그 개방된 단부가 모두 일측(예: 좌측 측판)을 바라보도록 통일되게 배치되어 있다. 따라서, 다수의 워터 자켓(130)을 일측면에 집중적으로 부착함으로써 양산성을 향상시킨다.
그러나, 도시된 바와 다르게 다수의 U-벤드 열교환관(120)들 중 몇몇은 그 개방된 단부가 나머지와는 반대 방향(예: 우측 측판)으로 배치될 수도 있다. 이 경우 다수의 워터 자켓(130)도 U-벤드 열교환관(120)의 설치 방향에 따라 일측과 타측에 분산된다.
다음, 워터 자켓(130)은 하나의 U-벤드 열교환관(120)과 그에 인접한 다른 하나의 U-벤드 열교환관(120)을 서로 연결하고 나아가 다수의 U-벤드 열교환관(120)들에 계속해서 연결한다.
구체적으로 U-벤드 열교환관(120)을 구성하는 2개의 열교환관 중 하나를 인접한 다른 하나의 U-벤드 열교환관(120)을 구성하는 2개의 열교환관 중 하나에 연결함으로써 2개의 U-벤드 열교환관(120)을 서로 연결한다.
따라서, 다수의 U-벤드 열교환관(120)을 다수의 워터 자켓(130)으로 연결함으로써, 모든 U-벤드 열교환관(120)을 따라 저온수가 순차로 유동(도면의 화살표는 저온수의 유동방향)되게 한다.
다만, 워터 자켓(130) 중 최상부에 구비된 좌우 2개의 워터 자켓(130)은 각각 'ㄱ'형상 및 'ㅡ'자 형상으로 구성하여 관 연결 지점 이외의 부분을 보강함으로써 버너 연소시 발생하는 열 영향으로 열변형소손을 방지한다.
아울러, 워터 자켓(130) 자체에 추가의 난방수 유로를 형성하게 되므로 버너 연소시 발생된 열을 워터 자켓(130)에서 추가로 흡수하고 좌측 측면(L)의 변형과 열충격을 방지하는 것이 바람직하다.
이러한 워터 자켓(130)은 '유로캡' 혹은 '물집'이라고도 불리는 것으로 열교환기 몸체(110)의 측판에 경납 땜 등으로 고정시 측판과의 사이에 유로를 형성한다. 따라서, 측판에 끼워진 U-벤드 열교환관(120)의 개방된 단부를 서로 연결한다.
워터 자켓(130)은 U-벤드 열교환관(120)의 배치 방향에 따라 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R) 중 어느 하나 이상의 외측면에 결합되며, 도 3과 도 4와 같이 U-벤드 열교환관(120)의 배치 방향이 통일된 경우에는 다수의 워터 자켓(130)이 모두 좌측 측판(L)에 조립된다.
그러나, 상술한 바와 같이 U-벤드 열교환관(120)의 개방된 단부가 바라보는 방향에 따라 워터 자켓(130) 역시 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R)에 설치될 수 있다. 즉, 다수의 U-벤드 열교환관(120)이 각각 좌/우를 바라보도록 배치되면 워터 자켓(130)은 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R)에 분산 설치된다.
이상과 같이, 본 발명은 U-벤드 열교환관(120)의 U자관(122)이 좌측 측판(L) 또는 우측 측판(R)의 내측면에 고정되고, 2개의 열교환관(121)의 타측 단부는 U자관(122)이 고정되는 측판의 반대측 측판에 끼워져 워터 자켓(130)과 연결되는 것을 특징으로 한다.
예컨대, 도 3 및 도 4와 같이 U-벤드 열교환관(120)의 U자관(122)은 우측 측판(R)의 내면에 고정되고, 열교환관(121)의 개방된 단부는 좌측 측판(L)에 고정되며, 그에 따라 워터 자켓(130)도 좌측 측판(L)의 외측면에 조립된다.
따라서, 도 1과 같은 종래기술은 U자관이 열교환실(40)의 외부로 돌출 및 노출됨에 반해, 본 발명은 U자관(122)이 열교환기 몸체(110)의 내부에 위치하므로 열교환기 전체 사이즈를 줄이고 외부로 방열됨에 따른 열효율 저하 역시 방지한다.
또한, 도 2와 같은 종래기술은 열교환관의 양단부가 모두 개방됨에 반해, 본 발명은 열교환관(121)의 일단부만 개방되므로(타단은 U자관으로 연결) 개방된 단부를 연결하는 워터 자켓(130)의 수를 절반으로 줄이고 내압 성능을 향상시킨다.
다만, 상술한 U-벤드 열교환관(120)은 단면이 타원형(oval)인 오발 파이프인 것이 바람직하다. 즉, 2개의 열교환관(121) 및 U자관(122) 모두 단면이 타원형인 관으로 이루어진 것이 바람직하다. 재질은 스테인레스 등 다양한 것이 가능하다.
단면이 타원형(혹은 계란형)인 오발 파이프는 공지의 전체 누셀 수(total nusselt number)을 통해 알 수 있는 바와 같이 단면이 원형인 관 등에 비해 열전도율이 높으므로 더욱 고효율이다.
아울러, 단면이 타원형인 U-벤드 열교환관(120)은 단면인 원형인 관에 비해 약 40% 정도의 마찰계수를 가지므로, 관에 의한 마찰 압력손실을 줄이고, 열원의 원활한 유동을 가능하게 한다.
또한, 본 발명은 열교환기 몸체(110)를 구성하는 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R) 중 어느 하나 이상에 U-벤드 열교환관(120)의 U자관(122)이 끼워져 고정되는 U자관 고정부(111)가 구비되는 것이 바람직하다.
U자관 고정부(111)는 U자관(122)의 외주면을 감싸면서 측판에 고정이 가능한 클램프나, U자관(122)이 상부에 놓여 지지되는 안착대 및 U자관(122)이 끼워지는 조립홈 등 다양한 것이 사용될 수 있다.
특히, 도 8에 확대 도시된 바와 같이, U자관(122)을 위한 고정부(111)로써 상술한 조립홈을 사용하는 경우에는 U자관(122)을 조립홈에 끼우기만 하면 원터치 방식으로 조립이 된다.
이러한 조립홈(111)은 우측 측판(R) 및/또는 좌측 측판(L)의 일부분을 내측에서 외측으로 돌출되도록 가압하여 성형될 수 있으며, 필요에 따라 조립홈에 끼워진 U자관(122)을 경납 땜 등으로 용접할 수도 있다.
따라서, U-벤드 열교환관(120)의 U자관(122)이 열교환기 몸체(110)의 외부로 노출되지 않도록 하면서도 조립을 쉽게 하므로 열교환기의 양산성을 월등히 향상시킬 수 있게 한다.
나아가 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)에는 U-벤드 열교환관(120)의 열교환관(121)이 끼워지도록 길이가 긴 장홈(112)을 형성하는 것이 바람직하다. 장홈(112)은 열교환관(121)을 위한 일종의 조립구로써 장홈(112)으로 인해 U-벤드 열교환관(120)을 착탈 방식으로 조립할 수 있고, 열교환기 몸체(110)를 보강할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 U-벤드 열교환관(120)로서 그 특유의 역할에 따라 구분되는 CO저감 열교환관(120a)과, 메인 열교환관(120b) 및 보조 열교환관(120c)을 포함하는 것이 바람직하다.
CO저감 열교환관(120a)은 평행하게 배치된 2개의 U-벤드 열교환관(120) 즉, 제1 CO 열교환관 및 제2 CO 열교환관을 포함하며, 열교환기 몸체(110)의 상단부로부터 일정 거리 하측(예: 열교환기 몸체의 중간 높이)으로 이격 설치된다.
이러한 CO저감 열교환관(120a)은 버너의 연소실을 통해 유입된 고온의 연소가스가 열교환기 몸체(110) 내부로 유입된 후 바로 열교환이 시작되지 않도록 하면서도 열교환 배관의 역할을 한다.
연소가스에는 CO(일산화탄소)가 다양 포함되어 있는데, 만약 CO가 O2와 반응하여 CO2로 되는 화학 반응이 일어나기 이전에 급격히 열교환이 이루어지면 연소가스가 급격히 냉각되면서 화학반응이 일어나지 못하고 CO가 그대로 배출된다.
따라서, 본 발명은 연소가스의 온도가 완만하게 낮아지는 완만한 온도 구배를 갖도록 함으로써 CO가 CO2로 화학변환되는 온도가 되게 함으로써 유해물질의 방출을 감소시킨다.
특히, 제1 CO 열교환관(120a)을 구성하는 2개의 열교환관(121a) 중 하나의 열교환관은 전방 측판(F)에 고정되고, 그에 대향되도록 제2 CO 열교환관(120a)을 구성하는 2개의 열교환관(121a) 중 하나의 열교환관은 후방 측판(B)에 고정된다.
이와 같은 배치로 CO저감 열교환관(120a)를 구비하면 제1 CO 열교환관 및 제2 CO 열교환관이 각각 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)에 고정되면서 보강력을 제공하므로, 고온의 운전 환경에서도 내압성을 향상시킨다.
나아가, 버너의 하측으로 일정 거리 이격됨과 동시에 제1 CO 열교환관과 제2 CO 열교환관 사이에 간격을 형성하게 되므로 연소가스의 급격한 온도 저하를 방지하여 CO 발생을 저감하고, 연소가스의 원활한 흐름을 가능하게 한다.
다음, 메인 열교환관(120b)은 열교환기 몸체(110)의 상부에 설치된 연소실의 버너로부터 발생된 열원과의 주된 열교환이 이루어지는 것으로, 그 열교환관(121b)의 외주면에는 열전달율을 높이기 위한 열교환핀(HE_F)이 부착된다.
이러한 메인 열교환관(120b)은 CO저감 열교환관(120a)의 하부(즉, 연소가스의 유동방향을 기준으로 하류)에 설치되며, 열교환율을 높이도록 다수개(예: 3개)의 U-벤드 열교환관(120)이 좌우로 나란히 병렬배치된 구조를 갖는다.
메인 열교환관(120b)은 열교환관(121b)의 외주면에 열교환핀(HE_F)이 부착되어 있기 때문에 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)의 장홈(112)에 끼워지지는 않지만, 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R) 중 어느 하나의 조립구(111)에는 고정된다.
다음, 보조 열교환관(120c)은 CO저감, 낮은 정도의 열교환 및 열교환기 몸체(110)의 내압성 보강을 위한 것으로, CO저감 열교환관(120a)의 상측에 구비된다.
보조 열교환관(120c)의 구성 중 2개의 열교환관(121c)은 각각 상기 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)에 고정되고, U자관(122c)은 좌측 측판(L) 혹은 우측 측판(R)에 고정된다.
이러한 보조 열교환관(120c)은 하나의 U-벤드 열교환관(120)으로 구성됨에 반해 2개의 열교환관(121c)이 각각 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)에 고정되므로, U자관(122c)의 길이가 CO저감 열교환관(120a)이나 메인 열교환관(120b)의 U자관(122a, 122b)보다 길다.
또한, 보조 열교환관(120c) 역시 U자관(122c)은 좌측 측판(L) 또는 우측 측판(R)에 형성된 조립홈(111)(즉, 조립구)에 끼워지고, 2개의 열교환관(121c)은 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)에 길게 형성된 장홈(112)에 끼워져 조립된다.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.
따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
110: 열교환기 몸체
111: 고정부
112: 장홈
113: 측판 체결구
120: U-벤드 열교환관
121(121a, 121b, 121c): 열교환관
122(122a, 122b, 122c): U자관
130: 워터 자켓
IN: 입수구
OUT: 출수구
L/R/F/B: 측판(좌/우/전/후)

Claims (6)

  1. 전방 측판(F), 후방 측판(B), 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R)에 의해 둘러싸이며, 열원이 통과하도록 상하부가 개방되어 있는 열교환기 몸체(110)와;
    상기 좌측 측판(L)과 우측 측판(R) 사이에 끼워져 조립되며, 각각 서로 평행하게 배치된 2개의 열교환관(121) 및 상기 2개의 열교환기의 일측 단부를 서로 연결하는 U자관(122)을 포함하는 복수개의 U-벤드 열교환관(120); 및
    상기 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R) 중 어느 하나 이상의 외측면에 결합되며, 인접한 2개의 열교환관(121)의 개방된 단부를 서로 연결시킴으로써 상기 복수개의 U-벤드 열교환관(120)을 따라 저온수가 순환되게 하는 복수개의 워터 자켓(130);을 포함하되,
    상기 U-벤드 열교환관(120)의 U자관(122)은 상기 좌측 측판(L) 또는 우측 측판(R)의 내측면에 고정되고, 상기 2개의 열교환관(121)의 타측 단부는 상기 U자관(122)이 고정되는 측판의 반대측 측판에 끼워져 상기 워터 자켓(130)과 연결되고,
    상기 좌측 측판(L) 및 우측 측판(R) 중 어느 하나 이상에는 상기 U-벤드 열교환관(120)의 U자관(122)이 끼워져 고정되는 U자관 고정부(111)가 구비되되, 상기 U자관 고정부(111)는 상기 우측 측판(R)의 일부분이 내측에서 외측으로 돌출되어 상기 우측 측판(R)의 내측면에 형성된 조립홈(groove)이고,
    상기 U-벤드 열교환관(120)은 상기 열교환기 몸체(110)의 상단부로부터 일정 거리 하측으로 이격 설치되며, 서로 평행하게 배치된 제1 CO 열교환관 및 제2 CO 열교환관을 포함하는 CO저감 열교환관(120a); 및 상기 CO저감 열교환관(120a)의 하측에 설치되며, 외주면에 열교환핀(HE_F)이 구비된 다수개의 메인 열교환관(120b);을 포함하되,
    상기 CO저감 열교환관(120a)의 U자관(122a)은 우측 측판(R)에 형성된 조립홈 구조의 U자관 고정부(111)에 삽입 결합되고, 상기 메인 열교환관(120b)의 U자관(122b)은 우측 측판(R)에 형성된 조립홈 구조의 또 다른 U자관 고정부(111)에 삽입 결합되며,
    상기 제1 CO 열교환관을 구성하는 2개의 열교환관(121a) 중 하나의 열교환관은 상기 전방 측판(F)에 고정되고, 상기 제2 CO 열교환관을 구성하는 2개의 열교환관(121a) 중 하나의 열교환관은 상기 후방 측판(B)에 고정되는 것을 특징으로 하는 U-벤드 열교환관(120) 타입 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 U-벤드 열교환관(120)은 단면이 타원형(oval)인 오발 파이프인 것을 특징으로 하는 U-벤드 열교환관(120) 타입 열교환기.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 CO저감 열교환관(120a)의 상측에 구비된 보조 열교환관(120c)을 더 포함하되, 상기 보조 열교환관(120c)을 구성하는 2개의 열교환관(121c)은 각각 상기 전방 측판(F) 및 후방 측판(B)에 고정되는 것을 특징으로 하는 U-벤드 열교환관(120) 타입 열교환기.
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