KR102097675B1 - 응축수 받이 및 이를 이용한 열교환기 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 응축수 받이는, 상측에 연관의 출구가 배치되며, 원형으로 형성되되, 반경방향 내측으로 갈수록 상기 연관의 출구로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하는 다단구조로 형성되어 상기 연관이 배출하는 응축수와 연소가스를 수용할 수 있는 받이부; 및 상기 받이부의 중심으로부터 반경방향 외측으로 연장되어, 상기 받이부의 내부와 상기 받이부의 외부를 연통함으로써 상기 응축수가 배출될 수 있는 응축수 통로를 구비한다.

Description

응축수 받이 및 이를 이용한 열교환기 {CONDENSATE RECEIVER AND HEAT EXCHANGER USING THEREOF}
본 발명은 응축수 받이 및 이를 이용한 열교환기에 관한 것이다.
콘덴싱 열교환기는 열원의 현열과, 열원이 가열한 연소가스의 상변화시 발생하는 잠열을 모두 난방수의 가열에 사용하는 열교환기이다. 따라서 연소가스의 상변화에 의한 응축수가 발생하게 된다.
응축수에는 연소가스 중에 포함되어 있는 각종 산화 이온이 같이 녹아들어있다. 따라서 응축수는 일반적으로 높은 산도를 가지는 산성 용액이다. 이러한 응축수를 단순히 배출해서는 안되므로, 일반적으로 응축수와 연소가스를 모아둔 뒤, 일정한 처리를 거쳐서 외부로 배출한다.
관체형의 콘덴싱 열교환기에서는 이와 같이 발생한 응축수가 자중에 의해 하방으로 이동 및 낙하한다. 따라서 열교환기의 가장 하방에 응축수 받이가 형성될 수 있다.
응결된 물방울의 형태로 응축수가 낙하하므로, 응축수가 응축수 받이를 타격하게 된다. 따라서 응축수 받이는 마치 북채로 북을 타격한 것과 같이 진동하고, 진동에 의해 소음이 발생하게 된다.
이러한 진동 및 소음 발생을 줄이기 위해, 강도가 강한 재질을 응축수 받이로 사용하거나, 응축수 받이의 두께를 증가시키는 방안이 사용되었다. 그러나 두 경우 모두 경제적인 문제가 발생하고, 응축수 받이의 두께를 증가시키는 경우 전체 열교환기의 무게를 지나치게 증가시켜 취급하기 용이하지 않다는 문제가 있었다.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 응축수 낙하시의 소음과 진동이 개선된 응축수 받이와 이를 이용한 열교환기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 응축수 받이는, 상측에 연관의 출구가 배치되며, 원형으로 형성되되, 반경방향 내측으로 갈수록 상기 연관의 출구로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하는 다단구조로 형성되어 상기 연관이 배출하는 응축수와 연소가스를 수용할 수 있는 받이부; 및 상기 받이부의 중심으로부터 반경방향 외측으로 연장되어, 상기 받이부의 내부와 상기 받이부의 외부를 연통함으로써 상기 응축수가 배출될 수 있는 응축수 통로를 구비하고, 상기 받이부는, 상기 연관의 출구에서 낙하하는 응축수가 충돌해서 진동을 유발하는 면인 받이면을 적어도 2개로 분리하기 위해 적어도 제1단 받이면과 제2단 받이면을 포함하고, 상기 받이부는, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면의 사이에서 상기 진동이 전달되는 것을 억제하기 위해, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면을 연직방향으로 이격되게 연결하는 받이면 중간벽을 더 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 관체형의 열교환기는, 양단의 개구와, 상기 양단의 개구에 연통되는 내부의 중공을 갖는 외통; 상기 외통의 상단 측의 개구를 덮되, 열원을 위치시키기 위한 내부 공간을 제공하는 연소실; 상기 연소실로부터 하방으로 이격되고, 상기 외통의 하단 측의 개구를 덮는 하관판; 상기 연소실로부터 상기 하관판의 외측으로, 상기 열원에서 발생된 연소가스를 안내하기 위해, 상기 외통의 중공에 마련되는 복수 개의 연관; 및 반경방향 내측으로 갈수록 상기 하관판으로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하는 다단구조로 형성되어, 상기 연관이 배출하는 연소가스와 상기 연소가스로부터 발생된 응축수를 수용할 수 있는 받이부를 구비하는 응축수 받이를 포함하고, 상기 받이부는, 상기 연관의 출구에서 낙하하는 응축수가 충돌해서 진동을 유발하는 면인 받이면을 적어도 2개로 분리하기 위해 적어도 제1단 받이면과 제2단 받이면을 포함하고, 상기 받이부는, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면의 사이에서 상기 진동이 전달되는 것을 억제하기 위해, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면을 연직방향으로 이격되게 연결하는 받이면 중간벽을 더 포함한다.
이에 따라, 응축수가 낙하해서 응축수 받이를 타격할 경우 발생하는 소음과 진동을 저감할 수 있다.
연소가스 배기시의 소음과 진동을 저감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종으로 잘린 관체형의 열교환기의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기의 분해사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기의 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기를 도 3과 수직한평면에서 자른 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 받이의 사시도이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 받이(60)와 이를 포함하는 관체형의 열교환기(1)에 대해서 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 종으로 잘린 관체형의 열교환기(1)의 사시도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기(1)의 분해사시도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기(1)의 종단면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기(1)를 도 3과 수직한 평면에서 자른 종단면도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기(1)는, 외통(10), 연소실(20), 하관판(30), 연관(40) 및 응축수 받이(60)를 포함한다.
외통(10)은 원통형으로 형성된, 본 관체형의 열교환기(1)의 본체로, 관체형의 열교환기(1)를 구성하는 구성요소들을 원통형의 내부 공간(24)에 수용한다.
외통(10)의 양단에는 개구가 형성되고, 내부에 상기 양단의 개구와 연통되는 중공(14)이 마련되며, 하단 측에는 난방수가 상기 중공(14)으로 유입되기 위한 입구(12)가 구비되고, 상단 측에는 상기 난방수가 상기 중공(14)에서 배출되기 위한 출구(13)가 구비된다. 입구(12)로 유입된 난방수는 중공(14)을 따라서 유동하며, 출구(13)를 통해 배출된다. 중공(14)에서 난방수가 유동하는 중에, 고온의 연관(40)과 연소실(20)로부터 열에너지를 전달받아 가열된다. 가열된 난방수가 출구(13)로 배출되어 보일러의 난방관을 통해 난방을 수행하게 된다.
외통(10)은, 연직 상하방으로 연장되어 외통(10)의 벽이 되는 외통 연장부(11)를 포함할 수 있고, 외통 연장부(11)의 상단과 하단이 각각 개방된 원통형으로 형성된다.
외통(10)의 상단 측의 개구는 연소실(20)에 의해 덮인다. 여기서 연소실(20)이 개구를 덮는다는 말은, 도면에 도시된 바와 같이 외통(10)의 상단에 위치한 개구의 테두리를 외부로부터 완전히 덮는다는 말일 수 있다. 그러나 개구의 테두리는 외부를 향해 돌출된 채로, 연소실(20)이 외통(10)의 개구 내부로 삽입되어 외통(10)의 중공(14)의 내주면에 결합됨으로써, 중공(14)을 외부와 차단하는 방식으로 결합되어도, 개구를 덮는다고 표현할 수 있다.
연소실(20)은 외통(10)의 상단 측의 개구를 덮는 원통형의 구성요소로, 난방수에 열전달을 하는 연소가스를 발생시키기 위한 열원이 연소실(20)의 내부 공간(24)에 배치되는 구성요소이다. 연소실(20)은, 가열을 통해 연소가스를 발생시키기 위한 열원을 외통(10)의 중공(14) 내에 위치시키기 위한 내부 의 용기로, 외통(10)의 상단 측에서 하단 측을 향해 연장되는 내부 공간(24)을 제공한다. 원통형으로 형성된 연소실(20)은 외통(10)의 상단 측에서 외통(10)의 하단 측을 향해 연장되나, 외통(10)의 하단에 도달하지는 않는다. 연소실(20)의 내부 공간(24)에는 열원이 배치되어, 연소실(20)을 가열해 난방수에 열을 전달할 수 있다. 또한 열원이 연소실(20)에 수용된 기체를 가열함으로써 연소가스를 생성할 수 있다. 열원의 가열로 인해 발생한 연소가스가 연소실(20)로부터 연관(40)을 통해 외부로 배출될 수 있다. 이 과정에서 연관(40)을 통과하는 연소가스가 중공(14)을 통과하는 난방수를 데울 수 있다.
연소실(20)의 하단은 상관판(21)에 의해 덮인다. 상관판(21)에는 후술할 연관(40)이 통과할 수 있는 상관판 관통홀(22)이 형성될 수 있다. 상관판(21)은 연소실(20)과 분리 가능할 수도 있고, 연소실(20)과 상관판(21)이 일체로 형성될 수도 있다.
연소실(20)의 상단은 외통(10)의 상단에 상응하는 직경으로 형성되어, 외통(10)의 상단과 결합하여 외통(10)의 상단을 닫아 밀폐된 외통(10)의 중공(14)을 형성할 수 있다. 그러나 외통(10)의 상단 측에서 외통(10)의 하단 측으로 연장되는 연소실 연장부(23)의 직경은 외통(10)의 직경보다 작도록 형성될 수 있다. 따라서 연소실(20)은 연소실 연장부(23)에서 연소실(20)의 상단으로 이어지면서 테이퍼(taper)진 형상을 가질 수 있다.
연소실 연장부(23)의 직경이 외통(10)의 직경보다 작게 형성되어, 외통(10)의 내주면과 연소실(20)의 외주면 간에 유동 공간이 형성될 수 있다. 유동 공간을 통해서 중공(14)으로부터 난방수가 유동할 수 있다. 외통(10)의 상단에 형성되는 외통(10)의 출구(13)는, 유동 공간에 연통될 수 있다. 따라서 유동 공간에서 유동하는 난방수는 외통(10)의 출구(13)를 통해서 배출될 수 있다. 유동 공간에서 유동하는 난방수가 열원에 의해 가열된 연소실(20)로부터 최종적으로 열을 전달받고, 외통(10)에 형성된 출구(13)를 통해 배출되는 것이다.
연관(40)은 하관판(30)과 연소실(20) 사이에 복수 개가 배치되고, 상기 연소실(20)의 내부 공간(24) 및 하관판(30)의 하측과 연통되는 관형의 구성요소이다. 따라서 복수 개의 연관(40)들은 열원에서 발생된 연소가스를 연소실(20)의 내부 공간(24)으로부터 외통(10)의 중공(14)을 거쳐 하관판(30)의 하측으로 안내한다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 연관(40)은 연직 상하방을 따라 연장된다. 따라서 가열된 연소가스가 연관(40)을 통해서 하방으로 이동한다. 연소가스의 이동 과정에서, 외통(10)의 중공(14)을 통해 상방으로 이동하는 난방수와, 하방으로 이동하는 연소가스의 열교환이 연관(40)을 통하여 이루어진다.
연관(40)은 복수로 구성되되, 외통(10)과 연소실(20)의 원형의 횡단면의 중심으로부터 방사상으로 배치될 수 있다. 상기 원형의 횡단면의 중심은 후술할 원판형의 격막(50)의 중심과 동일할 수 있다. 따라서 본 발명의 일 실시예와 같이 연관(40)이 하나의 원주를 따라서 일정 간격을 두고 배치될 수 있다. 그러나 연관(40)은 2개의 서로 직경이 다른 원주를 따라서 일정 간격을 두고 배치되어, 2단으로 배치될 수도 있으며 그 배치는 이에 제한되지 않는다.
이 밖에, 본 발명의 일 실시예에 따른 관체형의 열교환기(1)는 격막(50)을 더 포함할 수 있다.
외통(10)의 내부에 형성되는 외통(10)의 중공(14)에는 격막(50)이 배치된다. 격막(50)은 원판형으로 형성되는 구성요소로, 하관판(30)과 연소실(20)의 사이에서 연직 상하방을 가로지르게 배치된다. 본 발명의 일 실시예에서는 격막(50)이 연직 상하방과 직교하도록 배치되었으나, 그 배치되는 방향이 이에 제한되는 것은 아니다.
격막(50)에는 연관(40)의 위치에 대응하는 위치에 관통홀이 형성되어, 연관(40)이 통과하도록 할 수 있다. 격막(50)이 중공(14)을 복수의 영역으로 구분지음에 따라, 중공(14)의 내부를 유동하는 난방수가 이동하는 유로를 형성할 수 있다. 격막(50)은 도시된 것과 같이 복수 개가 배치되어, 난방수의 유로를 보다 복잡하게 형성할 수 있다.
하관판(30)은 외통(10)의 하단을 덮는 구성요소이다. 외통(10)의 상단을 연소실(20)이 덮고, 외통(10)의 하단을 하관판(30)이 덮음으로써 중공(14)이 정의된다. 따라서 하관판(30)이 외통(10)의 내부에 배치되는 중공(14)과 외부를 구분할 수 있다. 하관판(30)에는 후술할 복수의 연관(40)이 각각 통과할 수 있는 관통공이 형성될 수 있다.
팩킹(70)은 탄성을 가지는 소재로 구성될 수 있으며, 외통(10)의 외주면의 하단을 둘러싸도록 형성될 수 있다. 팩킹(70)이 외통(10)의 외주면과 응축수 받이의 내주면(66) 사이에 배치됨으로써, 응축수 받이(60)의 내부 영역의 기밀을 유지할 수 있다. 탄성이 있는 팩킹(70)이 외통(10)의 외주면을 내측으로 압박하고, 응축수 받이의 내주면(66)을 외측으로 압박함으로써 그 경계면을 통해 연소가스나 응축수가 빠져나갈 수 없도록 하는 것이다.
응축수 받이(60)
응축수 받이(60)는 응축수를 수용하고 배출하는 구성요소로, 하관판(30)의 하측에 위치한다. 따라서 하관판(30)의 하면이나 연관(40)의 내부로부터 낙하하는 응축수를 수용할 수 있다.
응축수 받이(60)는 외통(10)의 외주면을 감싸며 외통(10)의 하단에 결합될 수 있다. 응축수 받이의 내주면(66)의 적어도 일부 영역과, 외통(10)의 외주면의 하단과 인접한 영역이 결합될 수 있는데, 그 사이에는 팩킹(70)이 배치됨으로써 응축수 받이(60)를 단단히 외통(10)에 결합시킬 수 있다.
하관판(30)의 반경방향 외측 영역의 하면은 응축수 받이(60)의 상면의 반경방향 외측 일부 영역인 안착부(65)에 안착됨으로써, 응축수 받이(60)의 내측면과 하관판(30)이 형성하는 공간이 외부와 연통되지 않도록 기밀을 유지할 수 있다. 하관판(30)의 반경방향 외측 영역의 하면과 응축수 받이(60)의 상면의 일부 영역인 안착부(65)가 서로 접촉함에 따라, 그 사이로 응축수 받이(60)에 수용된 응축수(C)나 연소가스(G)가 통과하지 못한다.
낙하하는 응축수를 응축수 받이(60)가 수용하기 위해 받이부(63)를 포함하고, 수용된 응축수를 내보내기 위해 응축수 통로(64)를 포함한다.
받이부(63)
본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 받이(60)는, 받이부(63)를 포함한다. 받이부(63)는 응축수가 낙하하여 안착되는 구성요소로, 응축수 받이(60)가 포함하는 영역 중, 하관판(30)으로부터 연직 하방으로 이격되어 배치되는 응축수 받이(60)의 면들을 포함한다.
하관판(30)에는 연관의 출구(41)가 형성되므로, 받이부(63)와 연관의 출구(41)는 연직방향으로 이격되어, 서로 거리가 있다. 받이부(63)와, 받이부(63)로부터 상방으로 이격되어 배치되는 하관판(30) 및 연관의 출구(41) 사이에 공간이 형성되고, 이 공간에 응축수 또는 연소가스가 수용되어 있다가, 각각 외측에 형성된 배수구(61)와 배기구(62)를 통해 배출된다.
받이부(63)는 연직 방향으로 바라보았을 때 원형으로 형성되어, 반경방향 내측으로 갈수록 연관의 출구(41) 및 하관판(30)으로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하는 다단구조로 형성된다. 받이부(63)가 전체적으로 깔대기와 같이, 중심으로 갈수록 연관의 출구(41)로부터의 거리가 멀어지되, 그 이격된 거리가 갑자기 급격하게 증가하는 지점이 있어서, 다단구조를 형성한다. 받이부(63)가 다단구조로 형성됨에 따라, 받이부(63) 전체가 하나의 큰 진동면이 되지 않고, 분리된 각 단이 별개의 분리된 작은 크기의 진동면이 된다. 따라서 응축수가 낙하하여 받이부(63)에 부딛힌다 해도, 받이부(63) 전체가 하나의 면으로 되어있을 경우에 비해서 더 적은 진동과 소음이 발생하게 된다. 받이부(63)를 다단구조로 형성함에 따라, 진동면이 구분되어, 진동면의 강도를 보강한 것과 같은 효과를 가지게 된다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에서 받이부(63)는, 원환형의 제1단 받이면(631)과, 제1단 받이면(631)의 반경방향 내측에, 연관의 출구(41)로부터 제1단 받이면(631)보다 하방으로 더 이격된 위치에 배치되고, 제1단 받이면(631)에 의해 둘러싸이는 원환형의 제2단 받이면(632)을 구비함으로써 다단구조를 가질 수 있다. 다단구조를 가짐에 따라, 제1단 받이면(631)으로 낙하한 응축수는 제2단 받이면(632)으로 중력에 의해 흘러내려 갈 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1단 받이면(631)과 제2단 받이면(632)의 총 2개의 받이면이 형성되나, 받이면의 개수를 이보다 더 많이 포함한 다단구조가 형성될 수도 있다.
제1단 받이면(631)과 제2단 받이면(632)이 단차지게 형성됨으로써, 제1단 받이면(631)과 제2단 받이면(632)은 연직 상하방으로 연장된 받이면 중간벽(633)을 통해 연결될 수 있다. 제1단 받이면(631)과 제2단 받이면(632)은 본 발명의 일 실시예에서 수평면과 평행한 판형으로 형성되는데, 받이면 중간벽(633)은 연직방향을 따라 연장되므로, 받이면 중간벽(633)이 위치하는 지점에서 받이부(63)가 단차진다. 제1단 받이면(631)과 받이면 중간벽(633)이 연결되는 개소 또는 제2단 받이면(632)과 받이면 중간벽(633)이 연결되는 개소는 라운드지게 형성될 수 있다.
제1단 받이면(631) 및 제2단 받이면(632)은 본 발명의 일 실시예에서는 수평면과 평행한 판형으로 형성되나, 반경방향 내측으로 갈수록 하관판(30) 및 연관의 출구(41)로부터 하방으로 이격된 거리가 멀어지도록, 경사지게 형성될 수도 있다. 각 받이면을 반경방향 내측으로 갈수록 이격된 거리가 멀어지도록 경사지게 형성하는 경우, 응축수가 낙하해서 각 받이면을 충격해도 수직한 방향으로 충돌이 일어나지 않아 진동 및 소음을 저감할 수 있다. 또한 반경방향 내측으로 형성된 경사에 의해 자연스럽게 제1단 받이면(631)에 안착된 응축수가 제2단 받이면(632)으로 흘러가고, 제2단 받이면(632)에 안착된 응축수가 응축수 통로(64)로 용이하게 흘러갈 수 있다.
또한 제1단 받이면(631) 및 제2단 받이면(632)은, 원주방향을 따라 시계방향 또는 시계반대방향으로 갈수록 하관판(30) 및 연관의 출구(41)로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하도록 경사가 형성될 수도 있다. 따라서 각 받이면에 안착된 응축수가 각 받이면의 원주방향을 따라 시계방향 또는 시계반대방향으로 흘러, 다음 단으로 흘러갈 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 제1단 받이면(631) 및 제2단 받이면(632)은, 응축수 통로(64)가 연장된 방향의 영역이 단절된 형태로 형성되어, 닫히지 않은 원환형으로 형성될 수 있다. 후술할 응축수 통로(64)는 반경방향 외측 일 방향으로 연장되는데, 응축수 통로(64)가 연장된 일 방향의 영역에 대해서도 제1단 받이면(631)과 제2단 받이면(632)이 형성되어 있다면, 상기 영역으로 응축수가 낙하할 때 바로 응축수 통로(64)로 떨어지지 않고, 제1단 받이면(631) 또는 제2단 받이면(632)에 먼저 낙하하게 될 것이다. 따라서 바로 응축수 통로(64)로 응축수가 낙하하여 배출될 수 있도록, 응축수 통로(64)가 연장된 방향의 영역에 대해서는 제1단 받이면(631) 및 제2단 받이면(632)이 형성되지 않을 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 따라서 제1단 받이면(631)은 닫히지 않은 원환형으로 형성되어, 응축수 통로(64)가 연장된 방향에 위치한 영역에, 서로 마주보는 제1단 받이면 단부(6311)를 가진다. 제2단 받이면(632)은 닫히지 않은 원환형에서 상기 응축수 통로(64)가 연장된 방향으로 더 연장된 제2단 받이면 단부(6321)가 존재하도록 형성되었다.
받이부(63)는 안착부(65)의 반경방향 내측에 위치할 수 있는데, 받이부(63)가 하관판(30) 및 연관의 출구(41)로부터 하방으로 이격된 거리는, 안착부(65)에 비해서 더 크다. 따라서 안착부(65)에는 하관판(30)이 접하여 응축수 받이(60)의 내부에 형성된 공간의 기밀을 유지할 수 있으나, 받이부(63)는 상기 공간을 형성할 수 있다.
받이부(63)와 안착부(65)의 높이가 서로 다르므로, 안착부(65)와 받이부(63) 사이에 연직방향으로 연장된 안착부 내벽(651)이 형성되어, 단차진 구조를 형성할 수 있다. 따라서 안착부 내벽(651)은 응축수 받이(60)의 내부에 형성된 공간의 내측벽이 된다.
응축수 통로(64)
본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 받이(60)는, 응축수 통로(64)를 포함한다. 응축수 통로(64)는 응축수 받이(60)에 모인 응축수를 외부로 배출하는 통로이다.
응축수 통로(64)는 받이부(63), 구체적으로 제2단 받이면(632)에 의해 둘러싸여 배치될 수 있다. 응축수 통로(64)는 제2단 받이면(632)의 반경방향 내측에 위치하고, 연관의 출구(41)로부터 제2단 받이면(632)보다 하방으로 더 이격된 위치에 배치된다. 또한 반경방향 외측 일 방향으로 연장되어, 상기 일 방향으로 응축수를 배출할 수 있다.
응축수 통로(64)가 받이부(63)보다 연관의 출구(41)로부터 하방으로 더 이격된 위치에 배치되므로, 응축수 통로(64)와 받이부(63)가 만나는 지점에서 단차진 구조가 형성될 수 있다. 응축수 통로(64)와 받이부(63)가 만나는 지점에 응축수 통로벽(641)이 연직방향으로 연장되어 형성되어, 응축수 통로(64)와 받이부(63)의 단차진 구조를 형성한다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 응축수 받이(60)의 다단 구조는, 받이부(63)의 단차진 구조에, 응축수 통로(64) 및 안착부(65)에 의해 형성되는 단차진 구조가 더해져 형성될 수 있다.
응축수 통로(64)는 반경방향 외측 일 방향으로 연장됨과 동시에, 중심으로부터 반경방향 외측 일 방향으로 갈수록 하관판(30) 및 연관의 출구(41)로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하도록 경사지게 형성될 수 있다. 따라서 응축수 통로(64)를 따라 응축수가 반경방향 외측으로 자중에 의해 배출될 수 있다.
배수구(61)는 응축수가 외부로 배출되는 통로이다. 배수구(61)는 응축수 통로(64)가 연장된 방향의 말단에 위치하고, 응축수가 자중에 의해 배출될 수 있도록 연직하방으로 외부와 연통되어 형성될 수 있다.
배기구(62)는 연소가스가 외부로 배출되는 통로이다. 배기구(62)는 응축수 통로(64)가 연장된 방향의 말단에 위치하고, 연소가스가 배출될 수 있도록 일 방향으로 연통되어 형성될 수 있다. 배기구(62)는 연직 상방으로 연장된 관체형의 덕트(15)와 연결되어, 연소가스를 덕트(15)를 통해 외부로 내보낼 수 있다. 덕트(15)와 배기구(62)는 연소가스의 기밀이 유지될 수 있도록, 탄성이 있는 소재로 된 덕트 팩킹(71)을 통해 결합될 수 있다. 배기구(62)의 내주면에 덕트 팩킹(71)이 결합되고, 덕트 팩킹(71)의 내주면에 덕트(15)의 외주면이 결합됨으로써 서로 강하게 결합될 수 있다.
배기구(62)는 원통형으로 형성될 수 있다. 즉, 원형의 관과 같은 형태로 배기구(62)와 덕트(15)가 형성될 수 있다. 따라서 배기구(62)의 종단면이 원환형이 된다. 기존의 경우에 공간활용의 문제로 사용된, 삼각형에 가까운 종단면을 가지는 배기구(62)에 비해서, 원통형의 배기구(62)의 측벽은 배출되는 연소가스에 의해서 발생하는 진동이 줄어든다. 따라서 소음의 발생도 줄어들게 된다.
배기구(62) 또는 덕트(15)에는 배출되는 연소가스가 대기중에 배출되어도 심각한 오염을 발생시키지 않을 정도로 연소가스에 대한 후처리를 수행 할 수 있는 장치가 더 배치될 수 있다.
지지대(87)
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 받이(80)의 사시도이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 응축수 받이(80)는, 받이부(83)의 중심으로부터 연직 상방으로 연장되어 하관판에 결합되는 지지대(87)를 더 포함할 수 있다.
지지대(87)는 하관판과 응축수 받이(80)를 지지하는 구성요소이다. 지지대(87)는 연직방향으로 연장되어 형성됨으로써, 상단이 하관판에 결합되고 하단이 응축수 받이(80)에 결합된다. 본 발명의 다른 실시예에서는 지지대(87)가 응축수 받이(80)의 중심인 응축수 통로(84)에 결합되는 것으로 도시하였으나, 받이부(83)에 지지대(87)가 형성될 수도 있고, 복수로 지지대(87)가 형성될 수도 있다.
지지대(87)가 하관판과 응축수 받이(70)를 서로 지탱함으로써, 응축수 받이(80)의 진동을 최소화 할 수 있다. 또한 지지대(87)가 배치됨으로써, 별도의 지지구조를 더 배치하지 않고도, 응축수 받이(80)가 외통과 하관판에 대해 잘 결합되도록 할 수 있다.
지지대(87)는 탄성이 있는 재질로 형성될 수 있다. 탄성이 있는 재질로 지지대(87)가 형성됨에 따라, 응축수 받이(80)에서 발생하는 진동을 지지대(87)가 잘 흡수할 수 있다.
이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
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: 관체형의 열교환기 10 : 외통
11 : 외통 연장부 12 : 입구
13 : 출구 14 : 중공
15 : 덕트 20 : 연소실
21 : 상관판 22 : 상관판 관통홀
23 : 연소실 연장부 24 : 내부 공간
30 : 하관판 40 : 연관
41 : 연관의 출구 50 : 격막
60, 80 : 응축수 받이 61 : 배수구
62 : 배기구 63, 83 : 받이부
64, 84 : 응축수 통로 65 : 안착부
66 : 응축수 받이의 내주면 70 : 팩킹
71 : 덕트 팩킹 87 : 지지대
631, 831 : 제1단 받이면 632, 832 : 제2단 받이면
633 : 받이면 중간벽 641 : 응축수 통로벽
651 : 안착부 내벽 6311 : 제1단 받이면 단부
6321 : 제2단 받이면 단부

Claims (9)

  1. 원형으로 형성되되, 반경방향 내측으로 갈수록, 상측에 배치되는 연관의 출구로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하는 다단구조로 형성되어 상기 연관이 배출하는 응축수와 연소가스를 수용할 수 있는 받이부; 및
    상기 받이부의 중심으로부터 반경방향 외측으로 연장되어, 상기 받이부의 내부와 상기 받이부의 외부를 연통함으로써 상기 응축수가 배출될 수 있는 응축수 통로를 구비하고,
    상기 받이부는, 상기 연관의 출구에서 낙하하는 응축수가 충돌해서 진동을 유발하는 면인 받이면을 적어도 2개로 분리하기 위해 적어도 제1단 받이면과 제2단 받이면을 포함하고,
    상기 받이부는, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면의 사이에서 상기 진동이 전달되는 것을 억제하기 위해, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면을 연직방향으로 이격되게 연결하는 받이면 중간벽을 더 포함하는, 응축수 받이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1단 받이면은, 상기 연관의 출구로부터 하방으로 이격되고,
    상기 제2단 받이면은, 상기 제1단 받이면의 반경방향 내측에, 상기 연관의 출구로부터 상기 제1단 받이면보다 하방으로 더 이격된 위치에 배치되고, 상기 제1단 받이면에 의해 둘러싸이며, 상기 응축수 통로를 둘러싸고 배치되는, 응축수 받이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 응축수 통로는, 상기 제2단 받이면의 반경방향 내측에 위치하고, 상기 연관의 출구로부터 상기 제2단 받이면보다 하방으로 더 이격된 위치에 배치되는, 응축수 받이.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1단 받이면 및 상기 제2단 받이면은, 상기 응축수 통로가 연장된 방향의 영역이 단절된 형태로 형성되어, 닫히지 않은 원환형으로 형성되는, 응축수 받이.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 응축수 통로가 연장된 방향의 말단에 위치하고, 응축수가 자중에 의해 배출될 수 있도록 연직 하방으로 연통되는 배수구; 및
    상기 응축수 통로가 연장된 방향의 말단에 위치하고, 상기 연소가스가 배출될 수 있도록 일 방향으로 연통된 배기구를 더 포함하는, 응축수 받이.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 배기구는, 원통형으로 형성되는, 응축수 받이.
  7. 양단의 개구와, 상기 양단의 개구에 연통되는 내부의 중공을 갖는 외통;
    상기 외통의 상단 측의 개구를 덮되, 열원을 위치시키기 위한 내부 공간을 제공하는 연소실;
    상기 연소실로부터 하방으로 이격되고, 상기 외통의 하단 측의 개구를 덮는 하관판;
    상기 연소실로부터 상기 하관판의 외측으로, 상기 열원에서 발생된 연소가스를 안내하기 위해, 상기 외통의 중공에 마련되는 복수 개의 연관; 및
    반경방향 내측으로 갈수록 상기 하관판으로부터 하방으로 이격된 거리가 증가하는 다단구조로 형성되어, 상기 연관이 배출하는 연소가스와 상기 연소가스로부터 발생된 응축수를 수용할 수 있는 받이부를 구비하는 응축수 받이를 포함하고,
    상기 받이부는, 상기 연관의 출구에서 낙하하는 응축수가 충돌해서 진동을 유발하는 면인 받이면을 적어도 2개로 분리하기 위해 적어도 제1단 받이면과 제2단 받이면을 포함하고,
    상기 받이부는, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면의 사이에서 상기 진동이 전달되는 것을 억제하기 위해, 상기 제1단 받이면과 상기 제2단 받이면을 연직방향으로 이격되게 연결하는 받이면 중간벽을 더 포함하는, 관체형의 열교환기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 응축수 받이는,
    상기 받이부의 중심으로부터 연직 상방으로 연장되어 상기 하관판에 결합되고, 탄성이 있는 재질로 형성되는 지지대를 더 포함하는, 관체형의 열교환기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 응축수 받이는,
    상기 받이부의 반경방향 외측에 위치하고, 상기 하관판의 반경방향 외측 영역이 안착되는 안착부를 더 구비하는, 관체형의 열교환기.
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