KR101985250B1 - 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조 - Google Patents

Abstract

스테인리스 열교환기의 케이스 측면에 장착되어 복수의 열교환 파이프를 통하여 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 측판을 합성수지에 의한 성형품으로 제작하고, 조립에 의한 케이스로부터 탈착 가능한 구조를 가질 수 있도록 복수의 제1 터닝 챔버와, 복수의 제1 순환 챔버가 형성되도록 합성수지로 성형되는 제1 측판; 복수의 제2 터닝 챔버와, 제2 순환 챔버 및 일측 상부와 하부에 상기 열교환 파이프 중 난방수가 유입 및 배출되는 각각의 열교환 파이프와 연결되는 유입관 및 배출관이 일체로 형성되도록 합성수지로 성형되는 제2 측판; 상기 제1,2 측판 및 케이스의 양 측면 사이에 개재되는 각각의 실링부재; 및 상기 케이스의 양 측면으로부터 제1,2 측판이 탈착 가능하게 구비되는 결합부;를 포함하는 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조를 제공한다.
그에 따라 조립작업의 편리성으로 인한 생산성을 높임은 물론 유지보수의 높은 효율성과 경제성을 가지는 효과와 함께 오랜 기간 높은 열교환 효율성을 가질 수 있는 효과 또한 가진다.

Description

보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조{Side panel structure of stainless steel heat exchanger for boiler}

본 발명은 보일러에 구비되는 스테인리스 열교환기의 측판 구조에 관한 것으로, 더 상세하게는 스테인리스 열교환기의 케이스 측면에 장착되어 복수의 열교환 파이프를 통하여 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 측판을 합성수지에 의한 성형품으로 제작하고, 조립에 의한 케이스로부터 탈착 가능한 구조를 가질 수 있도록 한 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조에 관한 것이다.

일반적으로 가스보일러는 버너에서 생성된 고온의 열을 이용하여 실내난방 및 온수사용을 위한 것으로, 열교환기를 사용하여 난방수 또는 온수를 승온 시킨다.

아울러, 가스보일러에 사용되는 스테인리스 재질의 열교환기는 버너 연소시 발생하는 연소열을 흡수하여 열교환 파이프 내부에 흐르는 유체를 전달하는 장치로, 버너의 연소열이 직접 흡수되는 현열 열교환기와, 상기 현열 열교환기를 통과한 잔열 및 연소 의해 발생한 수증기가 응축시 발생하는 응축 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기를 포함한다.

본원에서는 열교환기 중에서도 연소열이 직접 접촉되는 현열 열교환기(이하 '열교환기'라고 함)에 대하여, 설명하기로 한다.

통상적인 보일러에 구비되는 스테인리스 열교환기는 난방수가 순환될 수 있도록 복수의 열교환 파이프가 배열된 케이스와, 상기 케이스의 양측에 상기 복수의 열교환 파이프 중 한 쌍씩 서로 연결시켜 난방수가 순환될 수 있도록 각각의 터닝 챔버가 형성되는 각각의 측판이 결합 고정된다.

종래 스테인리스 열교환기를 구성하는 모든 각 구성품은 금속재질인 스테인리스로 제작된다.

상기와 같이 보일에 구비되는 스테인리스 열교환기와 관련된 선행기술에는 대한민국 공개실용신안공보 제20-2000-0008507호(이하 '선행기술문헌 1'이라 한다), 대한민국 등록특허공보 제10-0392597호(이하 '선행기술문헌 2'라 한다), 대한민국 등록특허공보 제10-0534492호(이하 '선행기술문헌 3'이라 한다), 및 대한민국 등록특허공보 제10-1046784호(이하 '선행기술문헌 4'라 한다)에 게시된 바 있다.

대한민국 공개실용신안공보 제20-2000-0008507호 대한민국 등록특허공보 제10-0392597호 대한민국 등록특허공보 제10-0534492호 대한민국 등록특허공보 제10-1046784호

그러나 발명의 배경이 되는 기술에 기재한 통상적인 보일러용 스테인리스 열교환기는 물론 선행기술문헌 1 내지 4에 있어, 케이스의 양 측면에 결합되는 각 측판은 금속재질의 특성상 스폿 용접과 브래이징 용접을 통하여 결합 고정됨으로써, 가공비가 많이 소요되는 단점은 물론 특히 용접시 미세한 오차가 발생할 경우에도 뒤틀림이 발생하는 단점을 가진다.

아울러, 용접시 불량이 발생할 경우, 측판 전체를 교체해야 하는 단점을 물론 사용 중 측판의 이상 시에도 교체할 수 없는 단점을 가진다.

상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결과제는 스테인리스 열교환기의 케이스 측면에 장착되어 복수의 열교환 파이프를 통하여 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 측판을 합성수지에 의한 성형품으로 제작하고, 조립에 의한 케이스로부터 탈착 가능한 구조를 가질 수 있도록 한 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 구체적인 해결과제는 조립에 따른 누수 방지는 물론 높은 내구성을 가질 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 구체적인 해결수단은 난방수가 순환될 수 있도록 복수의 열교환 파이프가 배열된 케이스와, 상기 케이스의 양 측면에 상기 복수의 열교환 파이프에서 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 보일러용 스테인리스 열교환기의 제1,2 측판으로서, 상부에 상기 케이스의 일 측면에 형성된 한 쌍의 열교환 파이프가 연결되어 난방수가 순환되는 복수의 제1 터닝 챔버와, 상기 제1 터닝 챔버의 하부에 난방수가 순환과 배출 가능하도록 마련되는 복수의 제1 순환 챔버가 형성되도록 합성수지로 성형되는 제1 측판; 상부에 상기 케이스의 타측 측면에 형성된 한 쌍의 열교환 파이프가 연결되어 난방수가 순환되는 복수의 제2 터닝 챔버와, 상기 제2 터닝 챔버의 하부에 난방수가 순환 가능하게 형성되는 제2 순환 챔버 및 일측 상부와 하부에 상기 열교환 파이프 중 난방수가 유입 및 배출되는 각각의 열교환 파이프와 연결되는 유입관 및 배출관이 일체로 형성되도록 합성수지로 성형되는 제2 측판; 상기 제1,2 측판 및 케이스의 양 측면 사이에 개재되는 각각의 실링부재; 및 상기 케이스의 양 측면으로부터 제1,2 측판이 탈착 가능하게 구비되는 결합부;를 포함한다.

상기 제1,2 측판의 합성수지는 열교환 된 난방수의 순환시에도 변형되지 않는 내습성, 내열성과 강도가 큰 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)이다.

상기 결합부는 케이스의 양 측면에 체결을 위한 소정 간격을 두고 각각 형성되는 복수의 체결 보스, 상기 복수의 체결 보스와 대응되는 위치의 실링부재에 형성되는 복수의 삽입공, 및 상기 복수의 체결 보스와 대응되는 위치의 상기 제1,2 터닝 챔버와 제1,2 순환 챔버 사이의 제1,2 측면에 상기 체결 보스가 삽입되어 체결구로 체결되게 형성되는 복수의 삽입 보스를 포함한다.

본 발명은 스테인리스 열교환기의 케이스 측면에 장착되어 복수의 열교환 파이프를 통하여 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 측판을 합성수지에 의한 성형품으로 제작하고, 조립에 의한 케이스로부터 탈착 가능한 구조를 가질 수 있도록 함으로써, 조립작업의 편리성으로 인한 생산성을 높임은 물론 유지보수의 높은 효율성과 경제성을 가지는 효과와 함께 오랜 기간 높은 열교환 효율성을 가질 수 있는 효과 또한 가진다.

또한, 조립에 따른 누수 방지는 물론 높은 내구성을 가질 수 있도록 함으로써, 제품에 대한 우수한 신뢰성도 가질 수 있는 효과도 가진다.

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 분해 사시도,
도 2는 도 1에 따른 결합된 상태의 측단면도,
도 3은 도 1에 따른 결합된 상태의 평단면도이다.

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

도 1은 본 발명을 설명하기 위한 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 따른 결합된 상태의 측단면도이고, 도 3은 도 1에 따른 결합된 상태의 평단면도이다.

도시된 바와 같이 통상적인 보일러용 스테인리스 열교환기(100)는 난방수가 순환될 수 있도록 복수의 열교환 파이프(112)가 배열된 케이스(110)와, 상기 케이스(110)의 양 측면(110A)에 상기 복수의 열교환 파이프(112)를 통하여 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 각각의 제1,2 측판(10)(10A)을 포함한다.

복수의 열교환 파이프(112)는 공지된 기술적 구성을 가지는 것으로, 케이스(110)의 상부에 버너 등에 의한 연소열이 직접 접촉되어 열교환 되도록 지그재그 형태로 형성되어 난방수가 유입된 후 순환될 수 있는 복수의 상부 측 열교환 파이프와, 상기 상부 측 열교환 파이프의 하부 양단에 열교환된 난방수가 순환된 후 배출될 수 있도록 복수의 하부 측 열교환 파이프로 구성된다.

본 발명은 스테인리스 열교환기의 케이스 측면에 장착되어 복수의 열교환 파이프를 통하여 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 측판을 합성수지에 의한 성형품으로 제작하고, 조립에 의한 케이스로부터 탈착 가능한 구조를 가질 수 있도록 하는 데 있다.

본 발명에 따른 스테인리스 열교환기(100)의 케이스(110) 양 측면에 구비되는 제1,2 측판(10)(10A)은, 상부에 상기 케이스(110)의 일 측면 상측에 형성된 복수의 열교환 파이프(112) 중 한 쌍의 열교환 파이프(112)가 연결되어 난방수가 순환되는 복수의 제1 터닝 챔버(12)와, 상기 제1 터닝 챔버(12)의 하부에 난방수가 순환과 배출 가능하도록 마련되는 복수의 제1 순환 챔버(14)가 형성되도록 합성수지로 성형되는 제1 측판(10)을 구비한다.

또한, 상부에 상기 케이스(110)의 타측 측면에 형성된 복수의 열교환 파이프(112) 중 한 쌍의 열교환 파이프(112)가 연결되어 난방수가 순환되는 복수의 제2 터닝 챔버(12A)와, 상기 제2 터닝 챔버(12A)의 하부에 난방수가 순환 가능하게 형성되는 제2 순환 챔버(14A) 및 일측 상부와 하부에 상기 열교환 파이프(112) 중 난방수가 유입 및 배출되는 각각의 열교환 파이프(112)와 연결되는 유입관(16) 및 배출관(18)이 일체로 형성되도록 합성수지로 성형되는 제2 측판(10A)을 포함한다.

제1,2 터닝 챔버(12)(12A)는 상부 측에 위치한 복수의 열교환 파이프(112)를 통하여 지그재그 형태로 난방수가 순환될 수 있도록 한 쌍의 열교환 파이프(112)의 각 끝단에 위치하도록 작은 면적으로 형성된다.

제1,2 순환 챔버(14)(14A)는 상기 제1,2 터닝 챔버(12)(12A)의 하부 측의 케이스(110)의 길이 방향으로 길게 형성되어 양단에 위치한 하부 측의 열교환 파이프(112)와 연결되어 상기 제1,2 터닝 챔버(12)(12A)를 거쳐 순환되는 난방수가 순환되면서 열교환 후 배출될 수 있도록 구성된다.

아울러, 상기 제1,2 측판(10)(10A) 및 케이스(110)의 양 측면 사이에 개재되는 통상적인 실리콘재질로 제작된 각각의 실링부재(20)를 포함한다.

즉, 실링부재(20)는 케이스(110)와 제1,2 측판(10)(10A) 사이에 개재되어 난방수가 누수되지 않도록 기밀성을 유지하는 역할을 한다.

그리고 상기 케이스(110)의 양 측면으로부터 제1,2 측판(10)(10A)이 탈착 가능하게 구비되는 결합부(30);를 포함한다.

즉, 결합부에 의해 케이스의 양 측면으로 제1,2 측판을 탈착 가능하게 구비함으로써, 부품의 교체는 물론 특히 열교환 파이프 내의 이물질 제거 및 청소가 용이하게 함으로써, 유지보수의 편리성을 한 층을 높일 수 있는 조건과 함께 열교환 효율성을 향상시킬 수 있는 조건을 가진다.

다시 말해서, 본 발명 스테인리스 열교환기는 케이스의 양 측면에 난방수의 순환이 원활하게 이루어질 수 있도록 마련되는 제1,2 측판을 합성수지에 의해 성형하고 결합부에 의해 탈착 가능하도록 구비함으로써, 종래와 같이 스폿 용접과 브래이징 용접에 의한 모든 문제점을 해소할 수 있는 조건을 가진다.

특히, 제1,2 측판의 조립에 의한 탈착 가능하게 구비됨으로써, 조립성의 우수성은 물론 유지보수의 편리성은 물론 일정 사용기간 후에는 열교환 파이프의 청소 또한 용이하여 장기간 사용시에도 성능을 저하하지 않은 상태로 오랜 사용기간을 확보할 수 있는 것이다.

아울러, 제1,2 측판을 합성수지에 의한 성형 제작됨으로 인해 경제성도 뛰어날 뿐만 아니라 조립식으로 인한 생산성도 높일 수 있는 부수적인 장점도 가진다.

이로써, 스테인리스 열교환기를 구성하는 제1,2 측판을 합성수지에 의한 성형품으로 제작한 후 조립에 의한 탈착 가능하게 구비함으로써, 제작이 편리하고 간단하게 이루어져 제작 효율성을 높일 수 있음은 물론 유지 보수 또한 편리하게 이루어질 수 있는 조건과 함께 경제성도 뛰어난 조건을 가진다.

한편, 상기 제1,2 측판(10)(10A)의 합성수지는 열교환 된 난방수의 순환시에도 변형되지 않는 내습성, 내열성과 강도가 큰 통상적인 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)인 것이 바람직하다. 이는 엔지니어링 플라스틱의 특성상 성형 후에는 높은 온도에도 변형이 손상되지 않는 내습성, 내열성과 강도가 우수함은 물론 탄성이 뛰어난 조건으로 인해 제품에 대한 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 조건을 가진다.

그리고 상기 결합부(30)는 케이스(110)의 양 측면에 체결을 위한 소정 간격을 두고 각각 형성되는 복수의 체결 보스(32)와, 상기 복수의 체결 보스(32)와 대응되는 위치의 실링부재(20)에 형성되는 복수의 삽입공(34), 및 상기 복수의 체결 보스(32)와 대응되는 위치의 상기 제1,2 터닝 챔버(12)(12A)와 제1,2 순환 챔버(14)(14A) 사이의 제1,2 측판(10)(10A)에 상기 체결 보스(32)가 삽입되어 스크류 등과 같은 체결구(38)로 체결되게 형성되는 복수의 삽입 보스(36)를 포함한다.

체결 보스(32)는 케이스(110)의 양 측면(110A)에 통상적인 볼팅이나 용접 등에 의해 형성될 수 있으며, 삽입 보스(36)는 제1,2 측판(10)(10A)을 성형시 일체로 형성된다.

그에 따라 결합부는 케이스의 양 측면에 형성된 체결 보스에 먼저 복수의 관통공이 형성된 실링 부재를 삽입한 후 상기 체결 보스로 제1,2 측판에 형성된 삽입 보스를 삽입하여 그 제1,2 측판이 케이스의 양 측면에 맞닿게 한 다음 체결구를 사용하여 조임으로써, 간단하면서 간편하게 조립이 이루질 수 있는 편리성을 제공한다.

이는 제1,2 측판을 케이스의 양 측면으로부터 탈착 가능하게 마련함으로써, 부품 교체의 편리성은 물론 사용시 열교환 파이프에 청소가 요구될 때 번거롭거나 불편함 없이 간단하게 분리하여 이물질 제거 등과 같은 청소 또한 간편하게 이루어질 수 있는 편리성을 제공한다.

더욱이, 조립 또한 케이스의 양 측면에 형성된 복수의 체결 보스에 제1,2 측판에 형성된 삽입 보스를 삽입함에 따라, 즉 임시로 셋팅하는 역할을 함에 따라 조립도 번거롭거나 불편함 없이 신속하게 이루어질 수 있는 편리성도 제공한다.

10 : 제1 측판 10A : 제2 측판
12 : 제1 터닝 챔버 12A : 제2 터닝 챔버
14 : 제1 순환 챔버 14A : 제2 순환 챔버
16 : 유입관 18 : 배출관
20 : 실링부재 30 : 결합부
32 : 체결 보스 34 : 삽입공
36 : 삽입보스 38 : 체결구
100 : 스테인리스 열교환기
110 : 케이스 112 : 열교환 파이프

Claims (3)

1. 난방수가 순환될 수 있도록 복수의 열교환 파이프가 배열된 케이스와, 상기 케이스의 양 측면에 상기 복수의 열교환 파이프에서 난방수가 순환될 수 있도록 구비되는 보일러용 스테인리스 열교환기의 제1,2 측판으로서,
   상부에 상기 케이스의 일 측면에 형성된 한 쌍의 열교환 파이프가 연결되어 난방수가 순환되는 복수의 제1 터닝 챔버와, 상기 제1 터닝 챔버의 하부에 난방수가 순환과 배출 가능하도록 마련되는 복수의 제1 순환 챔버가 형성되도록 합성수지로 성형되는 제1 측판;
   상부에 상기 케이스의 타측 측면에 형성된 한 쌍의 열교환 파이프가 연결되어 난방수가 순환되는 복수의 제2 터닝 챔버와, 상기 제2 터닝 챔버의 하부에 난방수가 순환 가능하게 형성되는 제2 순환 챔버 및 일측 상부와 하부에 상기 열교환 파이프 중 난방수가 유입 및 배출되는 각각의 열교환 파이프와 연결되는 유입관 및 배출관이 일체로 형성되도록 합성수지로 성형되는 제2 측판;
   상기 제1,2 측판 및 케이스의 양 측면 사이에 개재되는 각각의 실링부재; 및
   상기 케이스의 양 측면으로부터 제1,2 측판이 탈착 가능하게 구비되는 결합부;를 포함하되,
   상기 결합부는 케이스의 양 측면에 체결을 위한 소정 간격을 두고 각각 형성되는 복수의 체결 보스, 상기 복수의 체결 보스와 대응되는 위치의 실링부재에 형성되는 복수의 삽입공, 및 상기 복수의 체결 보스와 대응되는 위치의 상기 제1,2 터닝 챔버와 제1,2 순환 챔버 사이의 제1,2 측면에 상기 체결 보스가 삽입되어 체결구로 체결되게 형성되는 복수의 삽입 보스를 포함하는 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1,2 측판의 합성수지는 열교환 된 난방수의 순환시에도 변형되지 않는 내습성, 내열성과 강도가 큰 엔지니어링 플라스틱(engineering plastic)인 보일러용 스테인리스 열교환기의 측판 구조.
3. 삭제

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