KR101750393B1 - 화장로의 열교환기 - Google Patents

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Abstract

화장로의 열교환기가 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 화장로의 열교환기는, 화장로에서 발생되는 연소가스가 유입되는 가스유입구와, 상기 연소가스가 배출되는 가스배출구와, 외부의 공기가 유입되는 공기유입구와, 상기 공기가 배출되는 공기배출구를 갖는 하우징; 상기 공기유입구에 연통되어 상기 연소가스와 열교환을 통해 상기 연소가스의 온도를 낮추도록 공기가 통과하는 공기통과공이 형성된 다수의 냉각파이프를 가지며, 상기 가스유입구에 인접하도록 상기 하우징에 구비되는 제1열교환부; 및 상기 가스배출구와 연통되는 가스통과공이 형성되며 상기 제1열교환부를 통과한 연소가스가 통과하면서 열교환이 이루어지도록 하는 다수의 플레이트튜브를 가지며, 상기 공기배출구에 인접하도록 상기 하우징에 구비되는 제2열교환부;를 포함한다.

Description

화장로의 열교환기{Heat Exchanger of Cinerator}
본 발명은 화장로에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화장로에서 연소시 발생하는 연소가스를 열교환시켜 적정한 온도로 낮출 수 있는 화장로의 열교환기에 관한 것이다.
일반적으로 화장로는 시신을 고온에서 완전히 소각하여 유골을 수급하는 소각로 설비로서, 화장을 통한 장례 문화가 많이 보급되는 현재에는 화장로의 사용이 급증하고 있는 실정이다.
화장로는 그 설치방식에 따라 대차방식과 캐비넷 방식이 있다. 이들 화장로는 시신을 소각시키기 위한 연소실과, 연소실에서 소각할 때 발생하는 미세한 분진을 내포하는 뜨거운 연소가스를 냉각시키는 열교환기와, 연소가스의 대기오염물질을 정화시키는 후단처리시설 들을 필요로 한다.
연소실에서 배출되는 연소가스의 온도는 850 ℃의 고온을 가지므로, 열교환기는 연소가스의 온도를 200 ℃ 이하로 낮춘 후 후단처리시설로 배출하여 대기오염물질을 정화시키도록 한다.
종래의 화장로의 열교환기는 연소가스를 850 ℃의 고온을 750 ℃까지 낮추기 위해 연소가스와 외부의 공기를 직접 혼합시켜 희석시키는, 이른바 공기희석방식을 사용한다.
공기희석방식의 열교환기는 연소가스가 500 m3/min 인 경우에는 외부의 공기를 1,000 m3/min 를 혼합하여야 했으며, 열교환후 배출되는 공기와 연소가스의 혼합량은 총 1,500 m3/min 이 된다.
따라서 종래의 화장로의 열교환기는 공기희석을 통해 배기가스를 대량으로 발생시키게 되므로 열교환기와 후단처리시설의 크기가 커지는 문제가 있다.
또한, 공기가 많이 포함된 연소가스는 다이옥신 발생을 촉진시키게 되므로, 종래의 화장로의 열교환기는 환경부의 집중관리대상인 다이옥신의 배출량도 증가시키는 문제가 있다.
따라서 본 발명은 전술한 문제점들을 해결할 수 있도록, 연소가스를 효율적으로 냉각시킬 수 있어 열교환기와 후단처리시설 등의 크기를 줄일 수 있고, 다이옥신 배출량도 감소시킬 수 있는 화장로의 열교환기를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 측면에 의하면, 화장로에서 발생되는 연소가스가 유입되는 가스유입구와, 상기 연소가스가 배출되는 가스배출구와, 외부의 공기가 유입되는 공기유입구와, 상기 공기가 배출되는 공기배출구를 갖는 하우징; 상기 공기유입구에 연통되어 상기 연소가스와 열교환을 통해 상기 연소가스의 온도를 낮추도록 공기가 통과하는 공기통과공이 형성된 다수의 냉각파이프를 가지며, 상기 가스유입구에 인접하도록 상기 하우징에 구비되는 제1열교환부; 및 상기 가스배출구와 연통되는 가스통과공이 형성되며 상기 제1열교환부를 통과한 연소가스가 통과하면서 열교환이 이루어지도록 하는 다수의 플레이트튜브를 가지며, 상기 공기배출구에 인접하도록 상기 하우징에 구비되는 제2열교환부;를 포함하는 화장로의 열교환기가 제공된다.
상기 하우징은, 상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부를 구획하도록 상기 하우징에 장착되되, 상기 다수의 플레이트튜브가 상기 제1열교환부와 연통되도록 상기 다수의 플레이트튜브의 하부에 결합되는 구획판;을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징은, 일측이 상기 제1열교환부의 상기 다수의 냉각파이프와 연통되고 타측이 상기 제2열교환부의 상기 다수의 플레이트튜브의 외측에 연통되는 공기중계덕트;를 더 포함할 수 있다.
상기 다수의 냉각파이프는 수평으로 배치되고, 상기 다수의 플레이트튜브는 수직으로 배치될 수 있다.
상기 다수의 냉각파이프는 STS 310 재질로 이루어지며, 상기 다수의 플레이트튜브는 STS 316 재질로 이루어질 수 있다.
상기 제2열교환부는, 상기 다수의 플레이트튜브를 상기 가스배출구와 연통시키도록 상기 다수의 플레이트튜브의 상부에 결합되는 덮개판;을 더 포함할 수 있다.
상기 제2열교환부는, 상기 구획판과 상기 덮개판의 사이에 장착되며 상기 제2열교환부에서 상기 공기배출구로 유동하는 공기의 배출 방향을 안내하는 적어도 하나의 공기유도판;을 더 포함할 수 있다.
상기 하우징의 상부 영역에는 상기 제2열교환부와 연통되며 상기 가스배출구로 모아진 연소가스를 함께 배출하는 상부덕트가 결합될 수 있다.
이와 같이 발명의 실시예에 따른 화장로의 열교환기는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 제1열교환부 및 제2열교환부를 통과하는 연소가스가 외부 공기와 간접적인 열교환을 통해 순차적으로 냉각될 수 있으며, 종래 공기희석식에 의한 냉각방식에 비해 공기를 최소한 사용할 수 있어 에너지를 절약하고 열교환기 및 후단처리시설의 크기를 현저하게 줄일 수 있다.
둘째, 제1열교환부, 제2열교환부로 구분된 구성으로 구간별 청소 및 파손시 교체가 용이하여 전반적인 유지관리의 효율성이 증대될 수 있다.
셋째, 연소가스가 외부 공기와 혼합되지 않기 때문에 다양한 냉각용 유체를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 열교환후 냉각 유체의 폐열을 활용하여 대체에너지로 사용이 가능하다.
넷째, 연소가스가 공기와 직접적으로 혼합되지 않고 간접적인 열교환을 통해 냉각되므로 환경부의 집중관리대상인 다이옥신의 배출량도 현저하게 감소시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로의 열교환기에 대한 사시도이다.
도 2는 도 1의 구획판 및 덮개판에 대한 사시도이다.
도 3은 도 1의 측면도로서 하우징 내부에서 가스와 공기의 유동을 보여주는 동작도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장로의 열교환기에 대한 측면로서 가스와 공기의 유동을 함께 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로의 열교환기에 대한 사시도이고, 도 2는 도 1의 구획판(220) 및 덮개판(320)에 대한 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로의 열교환기(1)는 하우징(100)과, 연소가스의 온도를 1차적으로 낮추는 제1열교환부(200)와, 연소가스의 온도를 2차적으로 낮추는 제2열교환부(300)를 포함하여 구성될 수 있다.
하우징(100)은 화장로(미도시)에 인접 설치되어, 화장로에서 연소된 연소가스와 외부에서 유입된 공기를 이용하여 간접적인 열교환을 통해 온도가 낮아진 연소가스를 배출시키도록 하는 열교환기(1)의 몸체를 구성할 수 있다.
하우징(100)은 여러가지 형상을 가질 수 있는데, 공기와 연소가스가 유동하는 내부공간이 형성되고 벽면에는 고온에 견딜 수 있도록 세라믹 파이버 등 내화물이 설치될 수 있다.
하우징(100)에는 화장로에서 발생되는 연소가스가 유입되는 가스유입구(110)와, 연소가스가 배출되는 가스배출구(120)와, 외부의 공기가 유입되는 공기유입구(130)와, 공기가 배출되는 공기배출구(140)가 형성될 수 있다.
가스유입구(110)는 하우징(100)의 하부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)은 하부 영역이 전부 개구되어 가스유입구(110)로 많은 양의 연소가스가 유입되도록 할 수 있다.
가스유입구(110)에는 화장로에서 화장이 이루어진 연소가스(배기가스)가 유입된다. 예를 들어, 가스유입구(110)로 유입되는 연소가스의 온도는 850 ℃를 가지며, 연소가스의 풍량은 500 m3/min 으로서 고온고압의 상태일 수 있다.
가스배출구(120)는 하우징(100)의 상부에 형성될 수 있다. 예를 들어, 하우징(100)은 상부 영역이 전부 개구되어 가스유입구(110)를 통해 유입된 연소가스가 열교환이 이루어진 후 많은 양의 연소가스가 배출되도록 할 수 있다.
가스배출구(120)에는 가스유입구(110)를 통해 유입된 연소가스가 열교환이 이루어진 후 외부로 배출되며, 가스배출구(120)는 연소가스에 포함된 대기오염물질을 저감시킬 수 있는 후단처리시설(미도시)과 연결될 수 있다.
예를 들어, 가스배출구(120)로 배출되는 연소가스의 온도는 200 ℃ 이하를 가지며, 연소가스의 풍량은 가스유입구(110)와 마찬가지로 500 m3/min 을 유지할 수 있다.
공기유입구(130)는 하우징(100)의 측면 하부, 즉 제1열교환부(200)에 인접하게 형성될 수 있다. 공기유입구(130)는 적정한 크기로 하우징(100)에 개구될 수 있다. 공기유입구(130)는 연소가스와 열교환을 할 수 있도록 외부의 공기(냉매)가 유입될 수 있다.
여기서 공기유입구(130)로 유입되는 냉매로는 외부의 공기 뿐만 아니라 필요에 따라 물, 액체, 가스 등 각종 유체가 사용될 수 있다. 공기유입구(130)로 유입되는 유체의 온도는 20 ℃, 풍량은 1,000 m3/min 을 가질 수 있다.
또한, 공기유입구(130)에는 연소가스와 혼합되지 않도록 외부의 공기가 유입시키며 후술할 냉각파이프(210)의 공기통과공(211)과 연통되는 연소가스 차단막(미도시)이 설치될 수 있다.
공기배출구(140)는 하우징(100)의 측면 상부, 즉 제2열교환부(300)에 인접하게 형성될 수 있다. 공기배출구(140)는 적정한 크기로 하우징(100)에 개구될 수 있다. 공기배출구(140)는 공기유입구(130)로부터 유입되어 제1열교환부(200) 및 제2열교환부(300)를 통과하면서 연소가스와 열교환에 사용된 외부의 공기(냉매)가 하우징(100)의 외부로 유출되도록 한다.
제1열교환부(200)는 가스유입구(110)로 유입된 연소가스와 공기유입구(130)로 유입된 공기를 이용하여 연소가스의 온도를 1차적으로 낮추는 역할을 한다.
제1열교환부(200)는 가스유입구(110)에 인접하도록 하우징(100)의 내부 하부 영역에 마련될 수 있으며, 공기유입구(130)에 연통되는 다수의 냉각파이프(210)를 포함할 수 있다.
냉각파이프(210)는 공기가 통과하는 공기통과공(211)이 형성된 파이프 형상으로 이루어지며, 하우징(100) 내부에서 수평방향으로 다수개가 배치된 구조를 가질 수 있다.
따라서 냉각파이프(210)는 수평방향으로 공기통과공(211)을 유동하는 차가운 공기와, 가스유입구(110)에서 유입되어 수직방향 상부로 유동하는 연소가스와의 간접적인 열교환을 통해 제1열교환부(200)는 연소가스의 온도를 1차적으로 낮출 수 있다.
제1열교환부(200)의 냉각파이프(210)는 가스유입구(110)로 유입되는 연소가스의 온도를 850 ℃에서 750 ℃로 냉각시키기 위하여 이 온도구간을 견딜 수 있는 적절한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 냉각파이프(210)는 STS 310 재질로 이루어질 수 있으며 필요에 따라 다른 재질로 구성될 수도 있다.
제2열교환부(300)는 가스유입구(110) 및 가스배출구(120)와 연통되며 제1열교환부(200)에서 1차적으로 냉각된 연소가스의 온도를 2차적으로 냉각시키는 역할을 한다.
제2열교환부(300)는 공기배출구(140)에 인접하도록 하우징(100)의 상부 영역에 마련될 수 있으며, 제1열교환부(200)를 통과한 연소가스가 통과하면서 열교환이 이루어지도록 하는 다수의 플레이트튜브(310)를 포함할 수 있다.
플레이트튜브(310)는 전술한 냉각파이프(210)의 가스통과공(311)이 형성되며 공기 및 가스와의 접촉면적을 넓히도록 판재형상을 가질 수 있다.
다수의 플레이트튜브(310)는 제1열교환부(200)를 통과한 연소가스가 제2열교환부(300)를 빠르게 통과하면서 열교환을 할 수 있도록 수직방향으로 길게 배치될 수 있다. 플레이트튜브(310)의 하부는 제1열교환부(200)와 연통되고, 플레이트튜브(310)의 상부는 가스배출구(120)와 연통되게 설치된다.
여기서 플레이트튜브(310)의 하부에는 하우징(100) 내부 공간을 제1열교환부(200)와 제2열교환부(300)로 구획하는 구획판(220)이 장착되고, 플레이트튜브(310)의 상부에는 다수의 플레이트튜브(310)의 가스배출구(120)와 연통되도록 하는 덮개판(320, 도 1에는 미도시, 도 2 참조)이 하우징(100)에 장착될 수 있다.
구획판(220) 및 덮개판(320)은 도 2에 도시된 바와 같이 다수의 플레이트튜브(310)의 가스통과공(311)이 삽입될 수 있는 다수의 통공(221, 321)이 형성될 수 있다.
따라서 구획판(220)의 하부에 위치한 제1열교환부(200)는 통공(221)을 통해 제2열교환부(300)의 플레이트튜브(310)의 가스통과공(311)과 연통된 구조를 갖는다. 이에, 제1열교환부(200)에서 냉각파이프(210)와 1차적으로 열교환이 이루어진 연소가스는 제2열교환부(300)의 플레이트튜브(310) 내부로 유동하면서 2차적으로 열교환이 이루어진 후 가스배출구(120)를 향해 이동할 수 있다.
플레이트튜브(310)는 가스통과공(311)으로 유입되는 연소가스의 온도를 750 ℃에서 200 ℃로 냉각시키기 위하여 이 온도구간을 견딜 수 있는 적절한 재질로 이루어질 수 있다. 예를 들어 플레이트튜브(310)는 STS 316 재질로 이루어질 수 있으며 필요에 따라 다른 재질로 구성될 수도 있다.
덮개판(320)은 제2열교환부(300)의 상부 영역을 덮는 역할을 하며, 덮개판(320)에 의해 제2열교환부(300)의 플레이트튜브(310)를 통과한 연소가스가 통공(321)을 통해 효율적으로 가스배출구(120)로 배출될 수 있다. 이때, 덮개판(320)은 제2열교환부(300)에 포함된 외부 공기를 제외한 연소가스만이 플레이트튜브(310)를 통과하도록 하므로 연소가스와 제2열교환부(300)의 내부 공기는 섞이지 않는다.
한편, 하우징(100)은 일측이 제1열교환부(200)의 다수의 냉각파이프(210)의 공기통과공(211)과 연통되고 타측이 제2열교환부(300)의 다수의 플레이트튜브(310)의 외측에 연통되는 공기중계덕트(150)를 더 포함할 수 있다.
공기중계덕트(150)의 하부는 제1열교환부(200)와 연통되는 하부플랜지(160)와 연결되고, 공기중계덕트(150)는 상부는 제2열교환부(300)와 연통되는 상부플랜지(170)와 연결될 수 있다.
여기서 하부플랜지(160)에는 연소가스를 차단하면서 제1열교환부(200)의 냉각파이프(210)의 공기통과공(211)과 연통되도록 하는 차단막(미도시)이 더 포함될 수 있다.
따라서 공기중계덕트(150)는 제1열교환부(200)에서 연소가스와 1차적으로 열교환에 사용된 외부 공기를 제2열교환부(300)의 플레이트튜브(310)의 외측에 유입시켜 제2열교환부(200)에서 연소가스의 냉각시 재활용하도록 할 수 있다.
공기중계덕트(150)를 통해 냉각파이프(200)로부터 제2열교환부(300)에 유입된 외부 공기는 공기배출구(140)를 통해 외부로 배출될 수 있다. 이때, 공기배출구(140)를 통해 배출되는 공기는 제1열교환부(200) 및 제2열교환부(300)를 통과하면서 초기온도 20℃에서 상승하여 상당한 고온을 유지하며 공기유입구(130)와 마찬가지로 풍량은 1,000 m3/min 을 유지할 수 있다.
여기서 공기배출구(140)를 통해 배출되는 고온고압의 공기는 연소가스와 혼합되지 않은 청정한 상태를 유지할 수 있기 때문에 폐열을 이용한 난방, 발전에 활용될 수도 있다.
도 3은 도 1의 측면도로서 하우징 내부에서 가스와 공기의 유동을 보여주는 동작도이다. 이하, 전술한 도면들과 도 3을 참조하며 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로의 열교환기(1)에 대한 동작을 설명한다.
도 3에 도시된 바와 같이 하우징(100)의 측면 하부에 형성된 공기유입구(130)를 통해 온도가 20 ℃, 풍량이 1,000 m3/min 을 갖는 외부 공기(Air)가 유입될 수 있다. 유입된 외부 공기(Air)는 제1열교환부(200)의 냉각파이프(210)를 통과하면서 하부플랜지(160), 공기중계덕트(150), 상부플랜지(170)를 거쳐 제2열교환부(300)로 이동할 수 있다.
제2열교환부(300)로 이동한 외부 공기(Air)는 제2열교환부(300)에 장착된 다수의 플레이트튜브(310)의 외측을 통과하면서 플레이트튜브(310) 내부에서 유동하는 연소가스(Gas)와 간접적인 열교환에 사용된 후, 하우징(100)의 측면에 형성된 공기배출구(140)로 배출될 수 있다.
이때, 공기배출구(140)로 배출되는 외부 공기(Air)는 냉각에 사용된 후 초기 온도 20 ℃보다 상승한 상태로 풍량이 1,000 m3/min 을 갖도록 외부로 배출될 수 있다.
한편, 하우징(100)의 하부에 형성된 가스유입구(110)를 통해 온도가 850 ℃, 풍량이 500m3/min 을 갖는 연소가스(Gas)가 제1열교환부(200)로 유입될 수 있다. 제1열교환부(200)에서 연소가스(Gas)는 냉각파이프(210)와의 간접 열교환을 통해 온도가 750 ℃, 풍량이 500 m3/min를 갖도록 온도가 낮아진 상태로 제2열교환부(300)의 플레이트튜브(310)로 이동할 수 있다.
이때, 제1열교환부(200)와 제2열교환부(300)를 구획하는 구획판(220)에 의해 냉각된 연소가스(Gas)만이 제2열교환부(300)로 이동할 수 있다.
제2열교환부(300)의 플레이트튜브(310)의 내부로 이동한 연소가스(Gas)는 전술한 바와 같이 제2열교환부(300)로 이동한 외부공기에 의해 플레이트튜브(310)에서 함께 열교환이 이루어지면서 2차적으로 냉각될 수 있다.
이때, 제2열교환부(300)에서는 플레이트튜브(310)의 상부에 도착한 연소가스(Gas)는 온도가 200 ℃, 풍량이 500 m3/min 를 갖도록 냉각되면서 하우징(100) 상부에 형성된 가스배출구(120)로 배출될 수 있다.
여기서 제2열교환부(300)를 덮는 덮개판(320)에 의해 냉각된 연소가스(Gas)만이 플레이트튜브(310)로부터 가스배출구(120)로 효율적으로 배출될 수 있다. 전술한 공기배출구(140)를 통해 배출되는 고온고압의 공기는 연소가스(Gas)와 혼합되지 않은 청정한 상태를 유지할 수 있기 때문에 폐열을 이용한 난방, 발전에 활용될 수도 있다.
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 화장로의 열교환기(1)는 제1열교환부(200) 및 제2열교환부(300)를 통과하는 연소가스(Gas)가 외부 공기(Air)와 간접적인 열교환을 통해 순차적으로 냉각될 수 있으며, 종래 공기희석식에 의한 냉각방식에 비해 공기를 최소한 사용할 수 있기 때문에 에너지를 절약하며 열교환기 및 후단처리시설의 크기를 현저하게 줄일 수 있다.
또한, 공기와 직접적으로 희석하지 않고 간접적으로 열교환을 하므로 환경부의 집중관리대상인 다이옥신의 배출량도 현저하게 감소시킬 수 있다.
또한, 제1열교환부(200), 제2열교환부(300)로 구분된 구성으로 구간별 청소 및 파손시 교체가 용이하여 전반적인 유지관리의 효율성이 증대될 수 있다.
나아가 연소가스(Gas)가 외부 공기(Air)와 혼합되지 않기 때문에 다양한 냉각용 유체를 사용할 수 있을 뿐만 아니라 열교환 후 냉각 유체의 폐열을 활용하여 대체에너지로 사용이 가능하다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 화장로의 열교환기(1a)에 대한 측면로서 가스와 공기의 유동을 함께 보여주는 도면이다. 본 실시예에서는 전술한 실시예와 다른 부분을 위주로 설명하기로 하며, 동일한 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다.
도 4에 도시된 바와 같이 본 실시예에 따른 화장로의 열교환기(1a)는 구획판(220)과 덮개판(320)의 사이에 장착되며 제2열교환부(300)에서 공기배출구(140)로 유동하는 공기의 배출 방향을 안내하는 적어도 하나의 공기유도판을 포함한다.
공기유도판은 전술한 실시예의 구획판(220) 및 덮개판(320)의 형상과 유사하게 플레이트튜브(310)가 통과할 수 있는 통공이 포함되도록 제작될 수 있다. 이때 공기유도판은 공기가 공기배출구(140)를 향해 이동할 수 있도록 일부 영역이 절개된 형상을 갖도록 구획판(220) 및 덮개판(320)이 크기보다 작게 구성될 수 있다.
본 실시예에서 공기유도판은 공기중계덕트(150)와 인접 배치되는 제1공기유도판(340)과, 공기배출구(140)와 인접 배치되는 제2공기유도판(350)을 구비한다.
따라서 하우징(100)의 측면 하부에 형성된 공기유입구(130)를 통해 온도가 20 ℃, 풍량이 1,000m3/min 을 갖는 외부 공기(Air)는 제1열교환부(200)의 냉각파이프(210)를 통과하면서 하부플랜지(160), 공기중계덕트(150), 상부플랜지(170)를 거쳐 제2열교환부(300)로 이동할 수 있다.
제2열교환부(300)로 이동한 외부 공기(Air)는 제2열교환부(300)에 장착된 다수의 플레이트튜브(310)의 외측을 통과하면서 제1공기유도판(340) 및 제2공기유도판(350)으로 구획된 영역을 통과하면서 플레이트튜브(310) 내부에서 유동하는 연소가스(Gas)와 간접적인 열교환에 사용된 후, 하우징(100)의 측면에 형성된 공기배출구(140)로 배출될 수 있다.
본 실시예의 경우에는 공기유도판에 의해 제2열교환부(300) 내부에서 공기배출구(140)를 향해 이동하는 외부 공기(Air)는 3단계로 순환하면서 유속이 빨라지면서 플레이트튜브(310)와 빠른 열교환을 통해 배출될 수 있다. 따라서 제2열교환부(300)의 냉각효율이 전반적으로 상승될 수 있으며 공기배출구(140)로 배출되는 폐열의 활용도를 높일 수 있다.
또한, 본 실시예에서 하우징(100)의 상부 영역에는 제2열교환부(300)와 연통되며 가스배출구(120)가 형성된 상부덕트(180)가 더 구비될 수 있다. 가스배출구(120)는 상부덕트(180)의 측면에 형성될 수 있다.
상부덕트(180)는 내부에 연소가스(Gas)가 유동할 수 있는 공간이 형성되며, 제2열교환부(300)의 다수의 플레이트뷰브와 연통된다. 따라서 상부덕트(180)는 다수의 플레이트튜브(310)로부터 배출되는 연소가스(Gas)를 모아서 측면에 배치된 가스배출구(120)를 통해 한꺼번에 배출되도록 할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 화장로의 열교환기 100 : 하우징
110 : 가스유입구 120 : 가스배출구
130 : 공기유입구 140 : 공기배출구
150 : 공기중계덕트 160 : 하부플랜지
170 : 상부플랜지 180 : 상부덕트
200 : 제1열교환부 210 : 냉각파이프
211 : 공기통과공 220 : 구획판
300 : 제2열교환부 310 : 플레이트튜브
311 : 가스통과공 320 : 덮개판
340 : 제1공기유도판 350: 제2공기유도판

Claims (8)

  1. 화장로에서 발생되는 연소가스가 유입되는 가스유입구와, 상기 연소가스가 배출되는 가스배출구와, 외부의 공기가 유입되는 공기유입구와, 상기 공기가 배출되는 공기배출구를 갖는 하우징;
    상기 공기유입구에 연통되어 상기 연소가스와 열교환을 통해 상기 연소가스의 온도를 낮추도록 공기가 통과하는 공기통과공이 형성된 다수의 냉각파이프를 가지며, 상기 가스유입구에 인접하도록 상기 하우징에 구비되는 제1열교환부; 및
    상기 가스배출구와 연통되는 가스통과공이 형성되며 상기 제1열교환부를 통과한 연소가스가 통과하면서 열교환이 이루어지도록 하는 다수의 플레이트튜브를 가지며, 상기 공기배출구에 인접하도록 상기 하우징에 구비되는 제2열교환부;
    를 포함하는 화장로의 열교환기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 하우징은,
    상기 제1열교환부와 상기 제2열교환부를 구획하도록 상기 하우징에 장착되되, 상기 다수의 플레이트튜브가 상기 제1열교환부와 연통되도록 상기 다수의 플레이트튜브의 하부에 결합되는 구획판;을 더 포함하는, 화장로의 열교환기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 하우징은,
    일측이 상기 제1열교환부의 상기 다수의 냉각파이프와 연통되고 타측이 상기 제2열교환부의 상기 다수의 플레이트튜브의 외측에 연통되는 공기중계덕트;를 더 포함하는, 화장로의 열교환기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 다수의 냉각파이프는 수평으로 배치되고, 상기 다수의 플레이트튜브는 수직으로 배치되는, 화장로의 열교환기.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 냉각파이프는 STS 310 재질로 이루어지며, 상기 다수의 플레이트튜브는 STS 316 재질로 이루어지는, 화장로의 열교환기.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제2열교환부는,
    상기 다수의 플레이트튜브를 상기 가스배출구와 연통시키도록 상기 다수의 플레이트튜브의 상부에 결합되는 덮개판;을 더 포함하는, 화장로의 열교환기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제2열교환부는,
    상기 구획판과 상기 덮개판의 사이에 장착되며 상기 제2열교환부에서 상기 공기배출구로 유동하는 공기의 배출 방향을 안내하는 적어도 하나의 공기유도판;을 더 포함하는, 화장로의 열교환기.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하우징의 상부 영역에는 상기 제2열교환부와 연통되며 상기 가스배출구로 모아진 연소가스를 함께 배출하는 상부덕트가 결합되는, 화장로의 열교환기.
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