KR101953677B1 - 보일러의 코일형 열교환기용 인너 링 - Google Patents

Abstract

코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이에 개재시켜 열기가 하우징의 전면으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 함과 동시에 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징의 변경 없이도 원활하게 사용할 수 있도록 하우징의 전면과 코일형 열교환기 선단 사이에 그 코일형 열교환기의 선단 열기가 그 하우징의 전면으로 전열되는 것을 차단하기 위해 개재되는 인너 링을 포함하는 보일러의 코일형 열교환기용 인너 링을 제공하는 데 있다.
그에 따라 열손실을 최소화함에 인한 높은 열교환 효율성을 가지면서 연료 소비를 최소화할 수 있는 효과와 함께 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징을 변경하지 않고 사용할 수 있어, 높은 경제성도 수반되는 효과를 가진다.

Description

보일러의 코일형 열교환기용 인너 링{Inner ring for coil type heat exchanger of boiler}

본 발명은 보일러에 구비되는 코일형 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이에 개재시켜 열기가 하우징의 전면으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 함과 동시에 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징의 변경 없이도 원활하게 사용할 수 있도록 한 보일러의 코일형 열교환기용 인너 링에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 난방 및 온수를 제공받을 목적으로 사용되는 것으로, 기름 보일러 또는 가스보일러 등으로 나뉜다.

근래 들어서는 최소한의 연소 소모로 열효율을 극대화할 수 있는 콘덴싱 방식의 보일러가 대중화되고 있다.

통상적인 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기는 통상적으로 버너에 의한 현열이 직접 접촉되는 현열 열교환부와 그 현열 열교환부에서 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 공급되는 난방수를 예열한 후 상기 현열 열교환부로 난방수를 공급하는 잠열 열교환부로 나누어 진다.

이렇게, 높은 열교환 효율성을 가질 수 있도록 사용되는 대부분의 열교환기는 다양한 형태로 구비되나, 특히, 내부 중앙에 버너가 위치하여 연소열에 의한 현열과 잠열을 효율적으로 이용하기 위한 코일형 열교환기가 주로 사용된다.

상기와 같이 보일러에 적용되는 코일형 열교환기와 관련된 선행기술에는 대한민국 등록실용신안공보 제20-0280095호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다), 대한민국 등록특허공보 제10-0575185호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다), 대한민국 등록특허공보 제10-0575187호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다), 대한민국 등록특허공보 제10-1318273호(이하 '선행기술문헌 4'라 한다)에 게시된 바 있다.

이러한 코일형 열교환기를 구비하는 보일러는 통상 하우징 내부에 현열과 잠열에 의해 열교환이 이루어지는 코일형 열교환기가 구비되며, 상기 하우징의 전면에 하부로 터보팬과 연료 공급관이, 내측면에는 버너가 장착되는 도어가 장착되고, 상기 하우징의 후면에는 후방 패널이 장착되는 구조를 가진다.

대한민국 등록실용신안공보 제20-0280095호 대한민국 등록특허공보 제10-0575185호 대한민국 등록특허공보 제10-0575187호 대한민국 등록특허공보 제10-1318273호

그러나 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 통상적인 코일형 열교환기는 물론 선행기술문헌 1 내지 4에 있어, 하우징의 전면과 코일형 열교환기의 선단 사이에 어떠한 차단수단을 구비하지 못하는 관계로, 특히 코일형 열교환기의 선단 열기가 그 하우징의 전면으로 그대로 전달되어 많은 열손실이 발생하는 단점을 가진다.

아울러, 코일형 열교환기는 그 코일형태로 감아진 열교환관의 횟수에 따라 용량이 정해지는바, 필요로 하는 용량의 코일형 열교환기를 구비하기 위해서는 필요로 하는 코일형 열교환기에 맞추어 하우징 또한 별도로 제작하여 사용해야 하는 상당히 비경제적인 단점도 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결과제는 코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이에 개재시켜 열기가 하우징의 전면으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 함과 동시에 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징의 변경 없이도 원활하게 사용할 수 있도록 한 보일러의 코일형 열교환기용 인너 링을 제공하는 데 있다.

본 발명의 구체적인 다른 해결과제는 하우징의 전면과 코일형 열교환기 사이에서 유동성 없이 긴밀하게 밀착될 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결수단은 하우징의 내부에 열교환이 이루어질 수 있도록 구비되는 보일러의 코일형 열교환기에 마련되는 인너 링으로서, 상기 인너 링은 하우징의 전면과 코일형 열교환기 선단 사이에 그 코일형 열교환기의 선단 열기가 그 하우징의 전면으로 전열되는 것을 차단하기 위해 개재되는 것을 포함한다.

상기 인너 링은 코일형 열교환기의 선단 전면과 맞닿는 환형(環形) 플랜지, 상기 환형 플랜지의 내주연에 상기 하우징의 전면 내측에 형성된 단턱부 상에 걸려져 지지 되도록 상기 환형 플랜지의 선단 보더 더 돌출 형성되는 지지링부를 포함하되, 상기 환형 플랜지와 지지링부 사이에는 그 지지링부의 테두리를 따라 소정 간격을 두고 환형 플랜지와 연결되는 복수의 보강리이브가 형성되는 것을 포함한다.

상기 지지링부의 후단에는 그 지지링부로부터 연장되어 코일형 열교환기의 내주면과 접촉되어 지지되는 연장 지지리이브가 더 형성되는 것을 포함한다.

상기 코일형 열교환기의 유입관과 연결되는 측의 환형 플랜지 일측에는 그 코일형 열교환기의 선단 하부 측을 지지하는 보조 지지편이 더 마련되는 것을 포함한다.

상기 환형 플랜지의 외주연 테두리 선단과 상기 지지링부의 선단에는 코일형 열교환기의 용량에 따라 상기 하우징의 전면에 걸려져 지지될 수 있도록 서로 다른 길이를 가지는 각각 보조 지지 연장리이브가 형성되는 것을 더 포함한다.

본 발명은 코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이에 개재시켜 열기가 하우징의 전면으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 함과 동시에 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징의 변경 없이도 원활하게 사용할 수 있도록 함으로써, 열손실을 최소화함에 인한 높은 열교환 효율성을 가지면서 연료 소비를 최소화할 수 있는 효과와 함께 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징을 변경하지 않고 사용할 수 있어, 높은 경제성도 수반되는 효과를 가진다.

또한, 하우징의 전면과 코일형 열교환기 사이에서 유동성 없이 긴밀하게 밀착될 수 있도록 함으로써, 제품에 대한 높은 신뢰성도 확보할 수 있는 효과를 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도 및 단면도,
도 2는 본 발명이 보일러의 코일형 열교환기에 적용되는 예를 설명하기 위한 분해 사시도,
도 3은 도 2에 따른 결합된 상태의 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참고하여 좀 더 상세하세 설명하면 다음과 같으며, 본 발명이 실시 예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 사시도 및 단면도이며, 도 2는 본 발명이 보일러의 코일형 열교환기에 적용되는 예를 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 3은 도 2에 따른 결합된 상태의 단면도이다.

도시된 바와 같이 보일러에 구비되는 통상적인 코일형 열교환기(100)는 통상 하우징(110) 내부에 현열과 잠열에 의해 열교환이 이루어지도록 구비되며, 상기 하우징(110)의 전면에 하부로 터보팬(도시하지 않음)과 연료 공급관(122)이, 내측면에는 버너(124)가 장착되는 도어(120)가 장착되고, 상기 하우징(110)의 후면에는 후방 패널(130)이 장착되는 구조를 가진다.

이러한, 통상적인 코일형 열교환기는 하우징의 전면과 코일형 열교환기의 선단 사이에 어떠한 차단수단을 구비하지 못하는 관계로, 특히 코일형 열교환기의 선단 열기가 그 하우징의 전면으로 그대로 전달되어 많은 열손실이 발생하는 단점을 가진다.

아울러, 코일형 열교환기는 그 코일형태로 감아진 열교환관의 횟수에 따라 용량이 정해지는바, 필요로 하는 용량의 코일형 열교환기를 구비하기 위해서는 필요로 하는 코일형 열교환기에 맞추어 하우징 또한 별도로 제작하여 사용해야 하는 상당히 비경제적인 단점도 가진다.

본 발명은 코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이에 개재시켜 열기가 하우징의 전면으로 전달되는 것을 최소화할 수 있도록 함과 동시에 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징의 변경 없이도 원활하게 사용할 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 기술적 구성은, 상기 하우징(110)의 전면과 코일형 열교환기(100) 선단 사이에 그 코일형 열교환기(100)의 선단 열기가 그 하우징(110)의 전면으로 전열되는 것을 차단하기 위해 개재되는 인너 링(1)을 포함한다.

다시 말해서, 인너 링은 코일형 열교환기의 선단의 열기가 하우징의 전면으로 전열되는 것을 차단하는 역할을 함으로써, 그 전열로 인해 열손실되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.

즉, 코일형 열교환기의 선단은 현열에 의해 높은 온도로 가열 및 내부에서 순환되는 난방수에 의해 고온으로 열교환 된 상태이므로 비교적 높은 온도의 열기를 가지며, 이러한 높은 열기는 인너 링에 의해 하우징의 전면으로 전달되지 않고 차단됨으로써, 외부로 열기가 방출되는, 즉 열손실을 최소화할 수 있는 조건을 가지게 된다.

참고로, 종래 코일형 열교환기의 선단에서 발생되는 높은 열기는 하우징의 전면을 통하여 외부로 직접 방출됨에 따라 많은 열손실이 발생하였던 것이다.

허 나, 본 발명의 인너 링은 코일형 열교환기의 선단에서 발생하는 높은 온도의 열기가 하우징의 전면으로 전달되는 것을 최소화함으로써, 열손실 또한 최소화할 수 있는 것이다. 이는 결국 열교환에 따른 열교환 효율성을 높일 수 있을 뿐만 아니라 특히 에너지 소비를 줄일 수 있는 하나의 일환(一環) 중의 하나이다.

한편, 상기와 같은 작용효과를 가지는 본 발명인 상기 인너 링(1)의 구체적인 기술적 구성은, 코일형 열교환기(100)의 선단 전면과 맞닿는 환형(環形) 플랜지(10), 상기 환형 플랜지(10)의 내주연에 상기 하우징(110)의 전면 내측에 형성된 단턱부(112) 상에 걸려져 지지 되도록 상기 환형 플랜지(10)의 선단 보더 더 돌출 형성되는 지지링부(20)를 포함하되, 상기 환형 플랜지(10)와 지지링부(20) 사이에는 그 지지링부(20)의 테두리를 따라 소정 간격을 두고 환형 플랜지(10)와 연결되는 복수의 보강리이브(12)가 형성되는 것을 포함한다. 상기 환형 플랜지(10)의 외주연 테두리에는 그 환형 플랜지(10)의 전면으로부터 강도보강을 위해 돌출되는 환형 테(10A)가 형성된다.

다시 말해서, 환형 플랜지는 코일형 열교환기의 선단에서 발생되는 높은 열기를 하우징의 전면으로 전열되는 것을 차단하는 역할을 함에 따라 그 하우징의 전면을 통하여 열기가 방출되는 것을 최소화할 수 있는 것이다.

아울러, 지지링부는 하우징의 전면에 형성된 단턱부에 지지되고, 환형 플랜지의 배면은 코일형 열교환기의 선단 전면과 맞닿게 형성됨에 따라 별도의 고정수단이 필요없이도 하우징의 전면과 코일형 열교환기의 선단에서 유동성 없이 안정적으로 개재될 수 있는 조건을 가진다.

또한, 보강리이브는 판 형태형의 환형 플랜지와 지지링부 사이에서 그 환형 플랜지와 지지링부가 뒤틀림 등과 같은 변형을 방지하는 역할을 하는 기술적 구성을 가진다.

한편, 상기 지지링부(20)의 후단에는 그 지지링부(20)로부터 연장되어 코일형 열교환기(100)의 내주면과 접촉되어 지지되는 연장 지지리이브(22)가 더 형성되는 것을 포함한다.

다시 말해서, 상기 연장 지지리이브는 코일형 열교환기의 내주면과 접촉되어 지지됨에 따라 상기 지지링부의 선단은 하우징의 전면과, 환형 플랜지는 코일형 열교환기의 선단과 함께 높은 지지력을 가짐에 따라 유동성을 원천적으로 방지할 수 있는 조건을 가진다. 이때, 상기 연장 지지리이브는 상기 코일형 열교환기의 내주연 반지름 보다 작은 원호 형태로 형성된다. 즉, 연장 지지리이브는 코일형 열교환기의 내측면 일부를 지지하는 용도이므로 그리 넓은 면적이 요구되지 않으므로, 원호 형태로 형성하여도 무방하다.

그리고 인너 링의 더욱더 높은 지지력을 가질 수 있도록 상기 코일형 열교환기(100)의 유입관과 연결되는 측의 환형 플랜지(10) 일측에는 그 코일형 열교환기(100)의 선단 하부 측을 지지하는 보조 지지편(14)이 더 마련되는 것을 포함한다.

즉, 보조 지지편 또한 코일형 열교환기의 유입관과 연결되는 부분과 지지되도록 연결되도록 함으로써, 더욱더 높은 지지력을 가질 수 있어, 높은 안정성을 확보할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예를 설명하기 위한 단면도이다.

도시된 바와 같이 상기한 구성에서, 본 발명의 인너 링은 코일형 열교환기의 선단으로부터 열기가 하우징의 전면으로 전열되는 것을 방지할 수 있도록 하는 주된 역할과 함께 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징의 크기 또한 변경하지 않고 인너 링 자체만을 교체함으로써, 하우징의 변경 없이도 코일형 열교환기의 용량에 따라 용이하게 사용할 수 있도록 하는 기술적 구성도 제공한다.

인너 링(1)을 구성하는 환형 플랜지(10)의 외주연 테두리 선단과 상기 지지링부(20)의 선단에는 코일형 열교환기(100)의 용량에 따라 상기 하우징(110)의 전면에 걸려져 지지될 수 있도록 서로 다른 길이를 가지는 각각 보조 지지 연장리이브(30)(30A)가 형성되는 것을 더 포함한다.

다시 말해서, 코일형 열교환기(100)는 그 코일형태로 감아진 열교환관의 횟수에 따라 용량이 정해지는바, 필요로 하는 용량의 코일형 열교환기를 구비하기 위해서는 필요로 하는 코일형 열교환기에 맞추어 하우징 또한 별도로 제작하여 사용해야 하는 상당히 비경제적인 단점을 가지는 데, 본 발명의 인너 링의 환형 플랜지의 외주연 테두리 선단과 지지링부의 선단에 형성되는 각각의 보조 지지 연장리이브에 의해 하우징을 코일형 열교환기의 용량에 상관없이 사용할 수 있는 조건을 가진다.

즉, 코일형 열교환기의 용량이 작을 경우, 그 코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이의 거리가 멀게 형성됨에 따라 각각의 보조 지지 연장리이브는 길게 형성된다.

아울러, 코일형 열교환기의 용이 클 경우에는 그 코일형 열교환기의 선단과 하우징의 전면 사이의 거리가 좁게 형성됨에 따라 각각의 보조 지지 연장리이브의 길이는 짧게 형성된다.

그에 따라 본 발명의 인너 링은 하우징 내에 마련되는 코일형 열교환기의 용량에 따라 그 인너 링에 구비되는 각각의 보조 지지 연장리이브를 길이를 다르게 구비함으로써, 하우징 내의 코일형 열교환기의 용량에 따라 적정한 인너 링을 선택적으로 사용함에 따라 하우징을 변경하지 않고도 적정한 용량의 코일형 열교환기를 적용하여 사용할 수 있는 편리성을 가진다.

이는 종래와 같이 코일형 열교환기의 용량에 따라 하우징을 각각 별도로 제작해야 하는 상당히 비경제적인 근본적인 문제점을 해소할 수 있는 뛰어난 기술적 구성과 상승된 효과를 가진다.

1 : 인너 링
10 : 횐형 플랜지 10A : 환형 테
12 : 보강리이브 14 : 보조 지지편
20 : 지지링부 22 : 연장 지지리이브
30,30A : 보조 지지 연장리이브
100 : 코일형 열교환기 110 : 하우징
120 : 도어 122 : 연료공급관
124 : 버너 130 : 후방 패널

Claims (5)

1. 하우징의 내부에 열교환이 이루어질 수 있도록 구비되는 보일러의 코일형 열교환기에 마련되는 인너 링으로서,
   상기 인너 링은 하우징의 전면과 코일형 열교환기 선단 사이에 그 코일형 열교환기의 선단 열기가 그 하우징의 전면으로 전열되는 것을 차단하기 위해 개재되는 것을 포함하되,
   상기 인너 링은 코일형 열교환기의 선단 전면과 맞닿는 환형(環形) 플랜지, 상기 환형 플랜지의 내주연에 상기 하우징의 전면 내측에 형성된 단턱부 상에 걸려져 지지 되도록 상기 환형 플랜지의 선단 보더 더 돌출 형성되는 지지링부를 포함하되, 상기 환형 플랜지와 지지링부 사이에는 그 지지링부의 테두리를 따라 소정 간격을 두고 환형 플랜지와 연결되는 복수의 보강리이브가 형성되며, 상기 환형 플랜지의 외주연 테두리에는 그 환형 플랜지의 전면으로부터 강도보강을 위해 돌출되는 환형 테가 형성되며,
   상기 코일형 열교환기의 유입관과 연결되는 측의 환형 플랜지 일측에는 그 코일형 열교환기의 선단 하부 측을 지지하는 보조 지지편이 더 마련되고,
   상기 환형 플랜지의 외주연 테두리 선단과 상기 지지링부의 선단에는 코일형 열교환기의 용량에 따라 상기 하우징의 전면에 걸려져 지지될 수 있도록 서로 다른 길이를 가지는 각각 보조 지지 연장리이브가 형성되는 것을 더 포함하는 보일러의 코일형 열교환기용 인너 링.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 지지링부의 후단에는 그 지지링부로부터 연장되어 코일형 열교환기의 내주면과 접촉되어 지지되는 연장 지지리이브가 더 형성되는 것을 포함하는 보일러의 코일형 열교환기용 인너 링.
   
4. 삭제
5. 삭제

Images