KR102354852B1 - 열교환기 및 이것을 이용한 급탕장치 - Google Patents

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Abstract

(과제) 케이스체(30) 내에 복수의 전열관(32)이 높이방향 및 수평방향으로 복수 배열된 열교환기 및 이것을 이용한 급탕장치로서, 전열관(32)의 수로의 압력 손실을 적게, 물빼기 작업을 원활하게 할 수 있도록 한다.
(해결수단) 케이스체의 측벽(301)에 헤더 본체(20)에 헤더 덮개(21)를 끼워 맞춘 헤더(2)를 설치하고, 헤더(2)에 접속시킨 복수의 개방단부(321, 322, 323) 중 적어도 1개에 물빼기 보조구(1)를 장착한다. 물빼기 보조구(1)는 개방단부(322)에서 삽입되는 삽입부(11a)와 이것에 연이어 형성되며 또한 개방단부(322)에서 하측 외방으로 돌출되는 돌출부(11b)를 가지는 유도부(11)를 구비하고, 삽입부(11a)와 전열관(32)의 내벽 하부의 사이 및 돌출부(11b)와 개방단부(322)의 사이에 전열관(32) 내의 물을 외부로 흐르게 하기 위한 공간(S)을 연속하여 형성한 것.

Description

열교환기 및 이것을 이용한 급탕장치{HEAT EXCHANGER AND HOT WATER SUPPLY DEVICE BY THE SAME}
본 발명은 전열관 내의 잔류수(殘留水)를 배출시키는 물빼기 장치를 구비한 열교환기 및 이것을 이용한 급탕장치에 관한 것이다.
급탕기나 난방용 열원기 등에 탑재되어 있는 열교환기는, 연소배기가 흐르는 케이스체 내에 물을 통과시키는 복수의 전열관이 수평방향 및 높이방향으로 배열되고, 케이스체의 측벽에 설치되는 헤더 내에서 복수의 전열관의 개방단부를 연통시키고 있다. 이러한 종류의 열교환기에 있어서, 동절기에 전열관 내의 동결 방지를 위해서 전열관에서 물빼기 작업을 할 때에, 전열관 내의 개방단부 근방에 물이 잔류하는 일 없이 원활한 물빼기가 가능하게 되도록 헤더 내에 있어서의 전열관의 개방단부에 펀칭 메탈제의 물빼기 판이 배치되어 있다(특허문헌 1).
특허문헌 1 : 일본국 특개2015-114003호 공보
그러나, 상기 종래의 열교환기에서의 펀칭 메탈제의 물빼기 판에서는, 펀치 구멍의 직경이 전열관의 개방단부의 직경보다도 작아 전열관의 개방단부의 일부가 물빼기 판에 의해서 폐색되기 때문에, 열교환기의 통상 사용시에 전열관의 물통로의 압력 손실이 커지게 되어 있었다. 특히, 전열관의 세관화(細管化)를 도모한 경우에는 물빼기 판에 의한 압력 손실의 영향이 커지게 된다. 또, 잠열 열교환기에 비해서 전열관의 온도가 비교적 고온이 되는 현열 열교환기에 상기 물빼기 판을 사용할 경우에는 전열관 내부에 석출되는 칼슘 등의 퇴적물이 펀치 구멍에 쌓일 우려가 있다.
본 발명은 이상의 사정을 감안하여 이루어진 것이며, 전열관의 세관화를 도모한 경우라 하더라도 전열관의 물통로의 압력 손실이 적고, 또한 전열관 내의 물빼기 작업시에 물빼기를 원활하게 할 수 있는 열교환기 및 이것을 이용한 급탕장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해서 강구한 본 발명에 관한 열교환기는,
케이스체 내에 복수의 전열관이 높이방향 및 수평방향으로 복수 배열되고, 버너에 의한 연소배기와 열교환하여 전열관 내부의 유체를 가열하는 열교환기로서,
상기 케이스체의 측벽 외면에는, 높이방향으로 배열된 복수의 전열관의 개방단부를 접속시키는 헤더 본체에 헤더 덮개를 끼워 맞춰서 상기 복수의 전열관의 개방단부를 연통하는 헤더가 설치되고, 상기 헤더 내의 복수의 전열관 중 적어도 1개의 전열관의 개방단부에 물빼기 보조구가 배치되고,
상기 물빼기 보조구는, 상기 개방단부에서 전열관 내로 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부에 연이어 형성됨과 아울러 상기 개방단부에서 전열관 밖으로 돌출되어 하측으로 향하여 연이어 형성되는 돌출부를 가지는 유도부를 구비하고,
상기 유도부의 상기 삽입부와 상기 전열관의 내벽 하부의 사이 및 상기 돌출부와 상기 개방단부의 사이에는 상기 전열관 내의 물을 전열관 밖으로 흐르게 하기 위한 공간이 연속하여 형성되어 있다.
상기 구성에 의하면, 전열관의 물빼기 작업시에, 전열관의 개방단부 근방 하부에 잔류하는 물은 상기 물빼기 보조구의 유도부에 있어서의 표면장력에 의해서 상기 유도부의 삽입부와 상기 전열관의 내벽 하부의 사이의 공간에서 상기 유도부의 돌출부와 상기 전열관의 개방단부의 사이의 공간으로 끌어 당겨지며, 상기 돌출부로 끌어 당겨진 후에는 그대로 중력에 의해서 흘러내리게 된다. 따라서, 전열관 내의 개방단부 근방에 잔류수가 머무는 일 없이 확실하게 물빼기를 할 수 있다.
또, 상기 물빼기 보조구는 전열관의 개방단부에 대해서 유도부의 삽입부를 전열관의 내벽 하부영역에 삽입하는 구성으로 하기 때문에, 종래의 펀칭 메탈제의 물빼기 판과 같이 전열관의 개방단부를 일부 폐색하는 일이 없어, 통상 사용시에 전열관의 물통로에 압력 손실을 발생시키는 일이 거의 없다. 또, 삽입부에 의해서 퇴적물의 축적을 일으키는 일도 없기 때문에 전열관의 물빼기를 원활하게 할 수 있다.
상기 열교환기에 있어서, 바람직하게는, 상기 물빼기 보조구는, 상기 헤더 덮개의 이면 측으로 향하여 연장됨과 아울러 상기 헤더 덮개에 압압되어 물빼기 보조구의 자세를 고정하는 연장부를 더 구비하고 있다.
이것에 의해서, 상기 물빼기 보조구는, 연장부가 헤더 덮개에 의해서 압압 상태로 고정되기 때문에, 전열관의 개방단부에 대해서 상기 유도부의 삽입부 및 돌출부를 상기 공간을 확보하는 위치에서 확실하게 안정된 자세로 장착할 수 있다.
상기 열교환기에 있어서, 바람직하게는, 상기 케이스체의 측벽 외면에 연속하는 헤더 본체의 외면에서 복수의 전열관의 개방단부를 돌출시키고, 상기 물빼기 보조구는 유도부의 하단부에서 하측으로 연이어 형성되는 수하부를 구비하고, 상기 유도부를 상하로 2개 늘어서는 전열관의 상측의 전열관에 장착한 상태에서, 상기 수하부의 이면이 헤더 본체의 외면에 맞닿음과 아울러, 상기 수하부의 하단부가 하측의 전열관의 개방단부의 외벽 정상부에 맞닿도록 설정되어 있다.
이것에서는 상기 수하부에 의해서 물빼기 보조구의 상하 어긋남이 억제됨과 아울러 유도부가 전열관의 개방단부에 대해서 위치 결정된다. 따라서, 삽입부가 전열관의 내벽 하부영역에 정확하게 배치되기 때문에 물빼기를 확실하게 할 수 있다.
상기 열교환기에 있어서, 바람직하게는, 상기 물빼기 보조구가 상하방향으로 복수 연결된다.
이것에서는, 상하로 위치하는 복수의 전열관의 개방단부에 물빼기 보조구를 동시에 간단하게 장착할 수 있으며, 또 장착 후에는 각 유도부가 상하로 어긋나는 일이 없기 때문에 각 전열관의 개방단부에 대해서 각 유도부의 삽입부의 위치 결정을 간단하게 할 수 있다.
본 발명의 급탕장치는 상기 열교환기를 구비한 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같은 열교환기를 이용함으로써 급탕 능력이 향상되고 또 내구성이 뛰어난 급탕장치를 얻을 수 있다.
이상과 같이, 본 발명에 관한 열교환기에 의하면, 상기 구성의 물빼기 보조구에 의해서, 전열관의 세관화를 도모한 경우라 하더라도 열교환기의 통상 사용시에는 전열관의 물통로의 압력 손실을 적게 할 수 있고, 또 전열관 내의 물빼기 작업시에는 전열관의 개방단부 근방에 물이 잔류하는 일 없이 물빼기를 원활하게 할 수 있다.
상기 열교환기를 구비한 급탕장치에서는 급탕 능력을 향상시킬 수 있기 때문에 사용이 편리하게 될 뿐만 아니라 내구성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시형태에 관한 열교환기를 구비한 급탕장치의 구성을 나타내는 개략 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 열교환기의 일부 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 열교환기의 일부 확대 설명도이다.
도 4는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 열교환기의 전열관에 장착하는 물빼기 보조구의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 제 1 실시형태에 관한 열교환기의 전열관에 물빼기 보조구를 장착한 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 열교환기의 전열관에 물빼기 보조구를 장착한 상태를 나타내는 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 제 2 실시형태에 관한 열교환기의 일부 확대 사시도이다.
이하에 본 발명의 실시형태에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 설명한다.
본 발명의 실시형태에 관한 열교환기(3)는 급탕장치(4)에 조립되는 것으로, 도 1에 나타낸 바와 같이, 상부 영역에 가스버너(50)가 하향으로 설치됨과 아울러, 그 하측의 직사각형 상자형상인 케이스체(30) 내에 복수의 전열관(31, 32)이 전열핀(33)과 함께 구비되어 있으며, 또한 그 하측에 잠열 회수 열교환기로서 복수의 전열관(34)이 구비되어 있다.
가스버너(50)의 상측에는 가스버너(50)의 연소용 공기로서 외부의 공기를 공급하는 팬 유닛(5)이 접속되어 있다. 가스버너(50)에서 방출된 연소배기가스는 팬 유닛(5)에 의해서 열교환기(3)의 케이스체(30) 내로 보내지고, 전열관(34)의 하측에서 외부로 배출된다.
급수관(41)으로부터의 물은, 우선 최하측에 설치된 전열관(34)으로 공급되어 가스버너(50)로부터의 연소배기가스에서 잠열을 회수하여 예열된다. 그 후, 케이스체(30)의 하반부에 위치하는 제 1 전열관(31)으로 공급된 후에 상반부에 위치하는 제 2 전열관(32)으로 흐르면서 가스버너(50)로부터의 연소배기가스에 의해서 열교환 가열된 후, 출탕관(42)을 통해서 각 온수 이용처로 공급된다. 또, 전열핀(33) 및 전열관(34)의 표면에 생성되는 드레인은 드레인 받이(40)에 회수된 후, 드레인관(43)에서 드레인 중화기(도시생략)를 통해서 외부로 배출된다.
도 2는 케이스체(30)의 사시도이며, 케이스체(30)를 구성하고 있는 서로 대향하는 양 측벽(301, 302) 사이의 하반부의 공간에 스테인리스계 금속으로 형성된 다수의 판형상의 전열핀(33)이 소정의 간극으로 양 측벽(301, 302)에 평행하게 병렬되어 있음과 아울러, 이들 양 측벽(301, 302) 및 전열핀(33)을 관통하도록 직관 형상의 제 1 전열관(31)이 서로 평행하게 위치하도록 복수 설치되어 있다.
제 1 전열관(31)은 상하 2단으로 지그재그형상으로 배치된 단면 종장(縱長:세로 측이 긴)의 타원형상의 직관이며, 인접하는 2개의 제 1 전열관(31, 31)이 1개의 횡장(橫長:가로 측이 긴)의 헤더(22)를 통해서 연통하도록 설정되어 있다.
제 1 전열관(31)의 하류측 개방단부(311)는 종장(縱長)의 헤더(2)를 통해서 제 2 전열관(32)에 연통하는 구성으로 되어 있다.
제 2 전열관(32)은 제 1 전열관(31)의 짧은 직경보다도 작은 직경으로 된 단면 원형상의 직관이며, 케이스체(30)의 상반부의 측벽(303, 302, 304)을 따라서 배치되어 있음과 아울러, 측벽(301)에 형성된 집약 헤더(25)를 통해서 1개로 집약되어 하류측 개방단부(32a)로 흘러간다.
이 실시형태의 열교환기(3)에서는, 가스버너(50)에서 케이스체(30) 내로 도입되는 연소배기가스 중의 현열의 일부를 제 2 전열관(32)에서 회수한 후, 제 1 전열관(31)에서 상기 연소배기가스 중의 현열 및 잠열을 더 회수하도록 구성되어 있다. 이와 같이, 케이스체(30) 내의 상반부의 측벽(301, 302, 303, 304)을 따라서 제 2 전열관(32)을 배치함으로써 케이스체(30)의 과열이 방지된다.
헤더(22)는 케이스체(30)의 서로 대향하는 측벽(301, 302)의 하반부의 외면에 설치되어 있으며, 측벽(301, 302)의 소정 위치를 드로잉 가공함에 의해서 상기 외면에서 내측으로 오목하게 한 헤더 본체(23)와, 이것을 폐색하도록 헤더 본체(23)의 둘레 가장자리에 납땜되는 헤더 덮개(24)로 구성되어 있다. 헤더 본체(23)의 오목부 바닥면과 헤더 덮개(24)의 이면의 사이에는 소정의 공간이 형성되며, 이 공간 내에 제 1 전열관(31)의 개방단부(31a)가 돌출되어 있다.
또, 케이스체(30)의 측벽(301)의 상반부의 외면에는 제 1 전열관(31)의 하류측 개방단부(311)와 상하로 3개 배치된 제 2 전열관(32)의 개방단부(321, 322, 323)를 연통시키는 종장의 헤더(2)와, 상기 3개의 제 2 전열관(32)을 하나의 흐름으로 집약시키는 ㄱ자 형상의 횡장의 집약 헤더(25)가 설치되어 있다.
헤더(2)는 케이스체(30)의 측벽(301)의 좌단부 근처의 소정 위치를 종장으로 드로잉 가공함에 의해서 내측으로 오목하게 한 헤더 본체(20)와 그 개방단부를 폐색시키는 헤더 덮개(21)로 이루어지고, 헤더 본체(20)의 오목부 바닥면(20a)과 헤더 덮개(21)의 이면의 사이에는 소정의 공간이 형성되며, 이 공간 내에 제 1 전열관(31)의 하류측 개방단부(311)와 상하 3개의 제 2 전열관(32)의 개방단부(321, 322, 323)를 돌출시키고 있다.
또한, 헤더(2)의 헤더 덮개(21)는, 이 헤더 덮개(21)의 개방단부를 헤더 본체(20)의 오목부 바닥면(20a)의 둘레 가장자리를 따라서 형성된 단차부(26)에 끼워 넣고서 납땜된다.
급수관(41)에서 전열관(34)을 경유하여 열교환기(3) 내로 공급되는 물은, 열교환기(3)의 케이스체(30)의 일방의 측벽(302)의 하단부 측에 돌출시킨 상류측 개방단부(312)에서 제 1 전열관(31)으로 흘러들어오고, 복수의 제 1 전열관(31) 및 헤더(22)를 순차적으로 통과하면서 타방의 측벽(301)에 개방되어 있는 하류측 개방단부(311)에서 헤더(2)를 통해서 3개의 제 2 전열관(32)으로 흘러들어간다. 그리고, 측벽(303, 302, 304)을 따르는 제 2 전열관(32)을 순차적으로 통과한 후, 측벽(301)에 형성되어 있는 집약 헤더(25)에 의해서 하나로 모아지고, 하류측 개방단부(32a)에서 출탕관(42)으로 도출된다.
본 실시형태의 열교환기(3)에서는, 동절기에 전열관(31, 32) 내의 동결을 방지하기 위해서 제 1 및 제 2 전열관(31, 32)의 물빼기 작업이 행해진다. 특히, 세관화(細管化)된 제 2 전열관(32)에서 물빼기를 할 때에, 물의 표면장력에 기인하여 상류측의 개방단부(321, 322, 323)에 수막이 덮이는 것을 방지함과 동시에 원활하게 물빼기를 할 수 있도록 하기 위해서, 3개의 제 2 전열관(32) 중에서 아래쪽 2개의 개방단부(322, 323)에 물빼기 유로가 되는 공간을 형성하기 위한 물빼기 보조구(1)를 장착한다.
또한, 상단(上段)의 제 2 전열관(32)은 출탕관(42)으로부터 들어온 공기가 하류측 개방단부(32a)를 통해서 유입됨으로써 원활한 물빼기가 가능하게 되기 때문에, 상단의 제 2 전열관(32)의 개방단부(321)에 물빼기 보조구(1)를 장착할 필요는 없지만, 이 상단의 제 2 전열관(32)에도 물빼기 보조구(1)를 장착하여도 좋다.
제 1 실시형태의 물빼기 보조구(1)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 중단과 하단에 위치하는 2개의 제 2 전열관(32)의 개방단부(322, 323)에 각각 삽입되는 ⊃ 형상의 유도부(11, 12)와 그 각각의 하측으로 연이어 형성되는 수하부(10a, 10b)가 개구(14)를 사이에 둔 상태에서 수하부(10a, 10b)의 양 측방으로 연장시킨 연장부(13a, 13b)에 의해서 연결된 형상의 판형상체이며, 연장부(13a, 13b)는 수하부(10a, 10b)의 양 측변에 상당하는 기단부보다도 연장단부가 헤더(2) 내로 돌출되도록 경사져 있다.
또한, 양측으로 연장되어 있는 연장부(13a, 13b)는 일방의 연장부(13b)의 폭이 타방의 연장부(13a)의 폭보다도 넓게 된 좌우 비대칭 형상으로 형성되어 있다. 이것에 의해서, 물빼기 보조구(1)의 상하방향의 오장착을 방지할 수 있다.
상기한 형상의 유도부(11, 12)에서는, 각각의 굴곡 부분의 상측으로 연이어 형성되는 상반체가 제 2 전열관(32) 내에 삽입되는 삽입부(11a, 12a)로서 기능하고, 굴곡 부분의 하측으로 연이어 형성되는 하반체가 그 하단부에서 수하부(10a, 10b)가 각각 연이어 형성되는 돌출부(11b, 12b)로서 기능한다.
도 5에 나타낸 바와 같이, 유도부(11)의 삽입부(11a)를 중단(中段)의 제 2 전열관(32)의 개방단부(322)에서 그 내벽 하부영역을 따르도록 삽입하면, 유도부(12)의 삽입부(12a)가 하단(下段)의 제 2 전열관(32)의 개방단부(323)에서 그 내벽 하부영역을 따르도록 삽입되며, 이것과 동시에 수하부(10a, 10b)의 이면이 헤더 본체(20)의 오목부 바닥면(20a)에 밀착됨과 아울러, 또한 수하부(10a)의 하단부가 하단의 제 2 전열관(32)의 개방단부(323)의 돌출단부의 외벽 정상부에 맞닿도록 각부의 치수가 설정되어 있다.
또한, 좌우 1쌍의 연장부(13a, 13b)의 연장단부는 헤더 본체(20)의 오목부 바닥면(20a) 주위의 단차부(26) 상에 위치하도록 설정되어 있으며, 이것에 의해서 헤더 덮개(21)를 헤더 본체(20)에 장착할 때에, 연장부(13a, 13b)의 연장단부가 헤더 덮개(21)의 개방단부에 의해서 압압되게 된다. 이것에 의해서, 물빼기 보조구(1)는 그 유도부(11, 12)가 중단과 하단에 위치하는 2개의 제 2 전열관(32)의 개방단부(322, 323)에 빠짐방지 상태로 장착되며, 이 장착 상태에서 상하로 부주의하게 어긋나거나 이동하는 일은 없다.
물빼기 보조구(1)의 장착 상태에서는, 유도부(11, 12)의 판형상의 삽입부(11a, 12a)의 양 측단부 가장자리가 제 2 전열관(32)의 내벽 하부영역에 맞닿음으로써, 삽입부(11a, 12a)와 제 2 전열관(32)의 내벽 하부영역의 사이에는 공간(S)이 형성된다. 이 공간(S)은 개방단부(322, 323)와 돌출부(11b, 12b)의 사이로 연속되어 있다.
또한, 삽입부(11a, 12a)와 제 2 전열관(32)의 내벽 하부영역의 사이의 공간(S)은, 수하부(10a)의 하단부가 하단의 제 2 전열관(32)의 개방단부(323)의 돌출 단부의 외벽 정상부에 맞닿음으로써 확보되기 때문에, 삽입부(11a, 12a)의 양 측단부 가장자리는 제 2 전열관(32)의 내벽 하부영역에 맞닿아 있지 않아도 좋다.
상기한 바와 같이, 전열관의 물빼기 작업시에, 상하로 위치하는 3개의 제 2 전열관(32) 중에서 물이 잔류하기 쉬운 아래쪽 2개의 개방단부(322, 323)에 물빼기 보조구(1)의 유도부(11, 12)의 삽입부(11a, 12a)가 삽입되어 있기 때문에, 제 2 전열관(32)이 작은 직경으로 되어 있더라도 개방단부(322, 323)에는 물의 표면장력에 의한 수막이 형성되기 어렵게 된다.
또, 개방단부(322, 323) 근방의 제 2 전열관(32)의 내벽 하부영역에 잔류하는 물은 유도부(11, 12)의 삽입부(11a, 12a)에 접촉함으로써 삽입부(11a, 12a) 및 돌출부(11b, 12b)에서의 표면장력에 의해 상기한 공간(S)을 통해서 개방단부(322, 323) 측으로 끌어 당겨지며, 유도부(11, 12)의 돌출부(11b, 12b)를 타고서 내려온 후에는 자중에 의해서 하측으로 낙하한다. 이것에 의해서, 제 2 전열관(32)의 개방단부(322, 323) 근방에 있어서의 잔류수가 배출되게 된다.
상기 물빼기 보조구(1)는 상하 2개의 전열관의 개방단부(322, 323)에 동시에 장착할 수 있는 연결체로 하였으나, 연장부(13a, 13b)의 중앙영역에서 상하로 분리하여 개방단부(322, 323)의 각각에 별개로 장착되는 구성으로 하여도 좋다.
또, 연장부(13a, 13b)는 수하부(10a, 10b)의 좌우에 형성하지 않고, 상하 유도부(11, 12)의 돌출부(11b, 12b)의 좌우에 연장되는 구성으로 하는 것도 가능하다.
도 6 및 도 7에 나타내는 것은 제 2 실시형태의 물빼기 보조구(1)의 설명도이며, 제 2 전열관(32) 내에 삽입되는 유도부의 삽입부(15)를 코일형상으로 함과 아울러, 개방단부(322, 323)에서 돌출되는 코일의 선단 부분을 하측으로 굴곡시켜서 돌출부(16)로 하고, 돌출부(16)의 하단부에서 헤더(2)의 헤더 본체(20) 주변의 단차부(26)를 향하여 연장되는 제 1 연장부(17a)와, 제 1 연장부(17a)의 연장단부에서 단차부(26)를 따라서 상승하는 제 2 연장부(17b)와, 제 2 연장부(17b)의 상단부에서 도시하지 않은 헤더 덮개 측으로 연장되는 제 3 연장부(17c)에 의해서 연장부(17)를 구성한 것이다.
삽입부(15)를 구성하고 있는 코일의 직경은 제 2 전열관(32)의 내경에 거의 일치하도록 설정되어 있으며, 코일형상의 삽입부(15)를 개방단부(322, 323)에서 제 2 전열관(32) 내로 삽입하면, 돌출부(16)는 개방단부(322, 323)로부터 약간 이반되게 설치됨과 아울러, 제 2 연장부(17b)는 단차부(26)에 얹어 놓여진 상태로 세트된다. 이 상태에서 헤더 덮개를 헤더 본체(20)에 피복시키면, 제 3 연장부(17c)가 헤더 덮개의 이면에 의해서 눌려짐과 동시에 제 2 연장부(17b)가 헤더 덮개의 개방단부에 의해서 압압됨으로써, 물빼기 보조구(1)는 제 2 전열관(32)의 개방단부(322, 323)에 소정 자세로 위치 결정된 상태에서 어긋나는 일 없이 안정된 상태로 장착되게 된다.
물빼기 작업시에, 제 2 전열관(32)의 개방단부(322, 323) 근방의 내벽 하부영역에 잔류하는 물은 코일형상의 삽입부(15)와의 표면장력에 의해서 개방단부(322, 323)로 끌어 당겨지고, 개방단부(322, 323)와 돌출부(16)의 사이의 공간에서 하측으로 흘러내린다. 이것에 의해서, 제 2 전열관(32) 내의 잔류수를 배출할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시형태에 관한 열교환기(3)에 장착되는 물빼기 보조구(1)는, 제 1 실시형태의 것에서는 소정 형상으로 굴곡시킨 판형상체로 이루어지고, 제 2 실시형태의 것에서는 소정 형상으로 굴곡시킨 봉형상체로 이루어지며, 이것들의 유도부 중 판형상 또는 코일형상으로 형성된 삽입부(11a, 12a, 15)를 헤더 본체(20) 내에 돌출되어 있는 전열관(32)의 개방단부(322, 323)에 삽입하고서 헤더 본체(20)에 헤더 덮개를 피복시키는 것만으로도, 물빼기 보조구(1)를 용이하게 또한 빠짐방지 상태로 장착할 수 있으며, 장착 상태에서는 상하로 어긋나는 일 없이 확실하게 안정된 상태가 유지된다.
따라서, 간단한 구조의 물빼기 보조구(1)가 용이하게 또한 안정된 장착 자세로 장기간에 걸쳐서 유지된 열교환기(3)를 제공할 수 있다.
또, 제 2 전열관(32)이 세관화됨에 따라서 직경이 작아지게 된 경우라 하더라도, 전열관 내의 압력 손실이 커지게 되거나 전열관 내부에 석출되는 퇴적물의 영향을 받거나 하는 문제점이 없기 때문에, 열교환기를 효율적으로 생산하는 것이 가능하게 된다.
또한, 물빼기 보조구(1)는 상기한 각 실시형태에서 채용한 형상에 한정되는 일 없이, 본 발명의 범위 내에서 여러 가지로 변경하는 것이 가능하다.
또, 전열관도 직관 형상의 것에 한정되는 일 없이, 옆으로 놓인 사행 형상의 것이나 소용돌이 형상, 나선 형상 등과 같은 다른 배치 형태의 것이어도 좋다.
또한, 열교환기는 급탕장치에 이용되는 것에 한정하지 않고, 각종의 열교환 장치에 이용되는 것이어도 좋다.
1 : 물빼기 보조구 11, 12 : 유도부
11a, 12a : 삽입부 11b, 12b : 돌출부
13a, 13b : 연장 부 2 : 헤더
20 : 헤더 본체 21 : 헤더 덮개
30 : 케이스체 31, 32 : 전열관
301 : 측벽 322, 323 : 개방단부
S : 공간

Claims (7)

  1. 케이스체 내에 복수의 전열관이 높이방향 및 수평방향으로 복수 배열되고, 버너에 의한 연소배기와 열교환하여 전열관 내부의 유체를 가열하는 열교환기로서,
    상기 케이스체의 측벽 외면에는, 높이방향으로 배열된 복수의 전열관의 개방단부를 접속시키는 헤더 본체에 헤더 덮개를 끼워 맞춰서 상기 복수의 전열관의 개방단부를 연통하는 헤더가 설치되고, 상기 헤더 내의 복수의 전열관 중 적어도 1개의 전열관의 개방단부에 물빼기 보조구가 배치되고,
    상기 물빼기 보조구는, 상기 개방단부에서 전열관의 하측 내벽을 따라서 전열관 내로 삽입되는 삽입부 및 상기 삽입부에 연이어 형성됨과 아울러 상기 개방단부에서 전열관 밖으로 돌출되되 삽입부의 선단부에서 하측으로 향하여 절곡되며 헤더 본체의 오목부 바닥면을 향하여 내측으로 연이어 형성되는 돌출부를 가지는 유도부를 구비하고,
    상기 유도부의 상기 삽입부와 상기 전열관의 내벽 하부의 사이 및 상기 돌출부와 상기 개방단부의 사이에는 상기 전열관 내의 물을 전열관 밖으로 흐르게 하기 위한 공간이 연속하여 형성되어 있는 열교환기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 물빼기 보조구는, 상기 헤더 덮개의 이면 측으로 향하여 연장됨과 아울러 상기 헤더 덮개에 압압되어 물빼기 보조구의 자세를 고정하는 연장부를 더 구비하고 있는 열교환기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 케이스체의 측벽 외면에 연속하는 헤더 본체의 외면에서 복수의 전열관의 개방단부를 돌출시키고, 상기 물빼기 보조구는 유도부의 하단부에서 하측으로 연이어 형성되는 수하부를 구비하고,
    상기 유도부를 상하로 2개 늘어서는 전열관의 상측의 전열관에 장착한 상태에서, 상기 수하부의 이면이 헤더 본체의 외면에 맞닿음과 아울러, 상기 수하부의 하단부가 하측의 전열관의 개방단부의 외벽 정상부에 맞닿도록 설정되어 있는 열교환기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 케이스체의 측벽 외면에 연속하는 헤더 본체의 외면에서 복수의 전열관의 개방단부를 돌출시키고, 상기 물빼기 보조구는 유도부의 하단부에서 하측으로 연이어 형성되는 수하부를 구비하고,
    상기 유도부를 상하로 2개 늘어서는 전열관의 상측의 전열관에 장착한 상태에서, 상기 수하부의 이면이 헤더 본체의 외면에 맞닿음과 아울러, 상기 수하부의 하단부가 하측의 전열관의 개방단부의 외벽 정상부에 맞닿도록 설정되어 있는 열교환기.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물빼기 보조구가 상하방향으로 복수 연결되어 있는 열교환기.
  6. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 기재된 열교환기를 구비한 급탕장치.
  7. 청구항 5에 기재된 열교환기를 구비한 급탕장치.
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