KR19980047520U - 열교환기의 비등방지부재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 가스보일러의 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열교환기 내부에 설치되어서 연소시에 열교환기의 난방관에서 발생되는 비등음을 방지하고 또한 난방수의 흐름을 난류로 변화시켜 난방수가 균일하게 승온됨으로서 열효율을 높일 수 있는 열교환기의 비등방지부재에 관한 것이다.

본 고안의 열교환기의 비등방지부재는, 중앙에는 난방수이동구멍이 형성된 파이프(9)와, 상기 파이프(9)와 일체로 형성된 것으로서 난방수의 유로를 변경시키기 위하여 일정각도로 경사진 다수의 블레이드(11)로 구성되며, 열교환기의 난방관(3) 내부에 삽설되는 것을 특징으로 한다.

Description

열교환기의 비등방지부재

본 고안은 가스보일러의 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 열교환기 내부에 설치되어서 연소시에 열교환기의 난방관에서 발생되는 비등음을 방지하고 또한 난방수의 흐름을 난류로 변화시켜 난방수가 균일하게 승온됨으로서 열효율을 높일 수 있는 열교환기의 비등방지부재에 관한 것이다.

가스보일러는 사용상의 편리함과 무공해 청정연료인 가스를 사용함으로써 환경오염을 감소시킬 수 있는 이점이 있기 때문에 점차 사용이 증가하고 있다. 가스보일러에 주로 사용되는 연료인 가스는 LP가스와 도시가스로 크게 분류된다.

가스는 연소실 내부에 설치되어 있는 버너에서 연소된다. 버너는 그것을 둘러싸고 있는 연소실에서 연료를 연소시키며 발생된 열은 상부측으로 이동하여 열교환기를 가열한다. 열교환기 내부에는 난방수가 통과하는 파이프가 설치되어 있어서 버너에서 생성된 열에 의하여 승온된다.

상기 열교환기는 고온의 열을 받아서 내부에 설치된 난방관내부를 통과하는 난방수를 가열하는 열교환장치다. 도 1에 도시된 것은 종래 사용되는 열교환기(1)의 일구성예로서 난방수가 흐르는 난방관(3)과, 난방관(3)의 외부표면을 감싸고 있는 다수의 핀(5)으로 구성되어 있다. 상기 핀(5)은 열전달율이 높은 금속으로서 고온의 열을 신속히 전달하여 난방관(3) 내부를 흐르는 난방수를 가열하도록 하기 위한 것이다.

상기와 같은 열교환기(1)는 버너에서의 연소시에 비등음이 발생되는 문제가 있다. 즉 도시된 것과 같은 일반적인 파이프형상의 난방관(3)은 가열되면 난방수가 층류화되어서 상부측을 흐르는 난방수에 비하여 하부측, 즉 버너에 인접한 곳을 흐르는 난방수는 상부측보다 높은 온도로 가열되므로 직접 열을 받는 난방관(3)의 하부측에서는 기포가 형성되고 이 기포에 의하여 비등음이 발생되는 문제가 있었다. 또한 난방수가 고온과 저온상태로 층류화되므로 난방수의 열효율이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.

도 2는 상기 문제점을 해소하기 위하여 종래 사용되는 버플(7)의 사시도이다. 도시된 바와 같이 서로 엇갈려 전방 후방으로 돌출된 날개를 가진 버플(7)이 난방관(3) 내부에 삽설되지만 이것은 난방수의 흐름에 큰 영향을 끼치지 못하므로, 발생되는 난류의 흐름이 미약하여 충분한 효과를 거두지 못하고 있는 형편이다. 또한 구조자체도 복잡하며 제조에 상당한 비용이 소요된다.

또다른 난류발생수단으로서 난방관 내부에 스프링을 삽설하기도 하지만 역시 만족할 만한 효과를 거두지 못하고 있는 형편이다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 열교환기 내부에 설치되어서 연소시에 열교환기의 난방관에서 발생되는 비등음을 방지하고 또한 난방수의 흐름을 난류로 변화시켜 난방수가 균일하게 승온됨으로서 열효율을 높일 수 있는 열교환기의 비등방지부재를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 열교환기의 비등방지부재는, 중앙에는 난방수이동구멍이 형성된 파이프(9)와, 상기 파이프(9)와 일체로 형성된 것으로서 난방수의 유로를 변경시키기 위하여 일정각도로 경사진 다수의 블레이드(11)로 구성되며, 열교환기의 난방관(3) 내부에 삽설되는 것을 특징으로 한다.

도 1은 종래 사용되는 열교환기의 투시도,

도 2는 도 1의 난방관에 삽설되어 난류를 형성하는 종래 버플의 사시도,

도 3a는 본 고안에 의한 열교환기의 비등방지부재가 난방관에 삽설된 상태를 나타내는 측단면도, 도 3b는 정단면도이다.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 열교환기, 3 : 난방관,

5 : 핀, 7 : 버플,

9 : 파이프, 11: 블레이드

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 고안의 열교환기의 비등방지부재를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 열교환기내부를 흐르는 난방수의 흐름을 개선하고 비등음을 방지하기 위한 열교환기의 비등방지부재로서, 난방관내부에 삽설되어 난방수의 흐름을 난류화시킴으로서 목적을 달성한다. 즉 난방수를 난류화시키는 구조물을 삽설하여 난류의 흐름을 발생키는 것이다.

도 3은 본 고안에 의한 열교환기의 비등방지부재의 구조를 나타내는 도면이다. 도 3a는 난방관(3) 내부에 삽설된 상태의 비등방지부재로서, 비등방지부재는 두 부분으로 구성되어 있다. 일단부는 종래 사용되는 난방관과 같은 형상을 가진 파이프(9)이며, 타단부는 상기 파이프(9)와 일체로 형성되며 다수로 분리된 블레이드(11)이다. 각각의 블레이드(11)의 형상은 원형 또는 타원형으로 되어 있다.

그러나 블레이드의 형상은 난방수의 흐름에 영향을 미치지 않고 더욱 유속이 빠르도록 하는 형태로 변경이 가능하다는 것을 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이다.

상기 파이프(9) 부분은 난방관(3) 내부에 설치되는 경우에 난방관(3)의 내표면에 완전히 밀착시키기 위한 것이다. 이러한 목적으로 파이프(9)의 외경은 그것이 삽설되는 난방관(3)의 내경과 동일하거나 난방수의 흐름에 이동하지 않고 고정되도록 압입방식으로 결합될 수 있는 정도로 하는 것이 바람직하다. 또한 파이프(9)의 내경도 난방수의 흐름에 저항으로서 작용하지 않도록 충분한 크기를 가지는 것이 바람직하다.

상기 블레이드(11)는 난방수의 흐름에 교란을 발생시켜서 난방수를 난류화하기 위한 것이다. 이러한 목적으로 블레이드(11)는 3 또는 그 이상의 부분으로 분리되어 있으며 각각의 부분은 안쪽으로 경사진 형태를 가진다. 따라서 난방관(3) 내부를 이동하던 난방수는 난방방지부재를 통과하면서 유로의 단면적이 감소하기 때문에 속도가 증가하게 된다.

더욱이 블레이드(11)의 중심부를 통과하면서는 블레이드(11)에 의하여 유로가 경사진 상태이므로 이 구조에 따라서 비스듬히 변경되기 때문에 상층부를 흐르던 난방수와 하층부를 흐르던 난방수의 위치가 변경되며 난방수가 섞이는 효과가 발생된다.

본 고안의 열교환기의 비등방지부재는 상기와 같이 단품으로 제작되므로 열교환기의 난방관(3) 내부에 적절한 개수를 삽입할 수 있다. 즉 난방관을 흐르는 난방수의 용량이 많은 경우에는 강한 난류를 형성하기 위하여 다수의 비등방지부재를 난방관 내부에 삽입하며 난방수의 용량이 작은 경우에는 하나 또는 두 개의 비등방지부재를 삽설함으로서 충분한 목적을 달성할 수 있다.

또한 본 고안의 열교환기의 비등방지부재는 열교환기의 환수입구측에 설치하는 것이 바람직하다. 즉 난방수가 환수측에 설치된 비등방지부재를 통과하면서 난류화된 상태에서 열교환기의 난방관(3)을 통과하므로 더욱 높은 열효율을 얻을 수 있는 것이다. 더욱이 종래 사용되는 버플에 비하여 구조가 간단하므로 원가가 절감되고 설치가 용이하다.

상기와 같이 본 고안에 의하면 열교환기 내부에 설치되어서 연소시에 열교환기의 난방관에서 발생되는 비등음을 방지하고 또한 난방수의 흐름을 난류로 변화시켜 난방수가 균일하게 승온됨으로서 열효율을 높일 수 있는 이점이 있는 것이다.

본 고안은 기재된 구체예에 대해서만 상세히 설명되었지만 본 고안의 사상과 범위내에서 변형이나 변경할 수 있음은 본 고안이 속하는 분야의 당업자에게는 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부한 실용신안등록청구의범위에 속한다 할 것이다.

Claims (2)

1. 중앙에는 난방수이동구멍이 형성된 파이프(9)와, 상기 파이프(9)와 일체로 형성된 것으로서 난방수의 유로를 변경시키기 위하여 일정각도로 경사진 다수의 블레이드(11)로 구성되며, 열교환기의 난방관(3) 내부에 삽설되는 것을 특징으로 열교환기의 비등방지부재.
2. 제1항에 있어서, 상기 비등방지부재가 열교환기의 환수측 난방관 내부에 설치되는 것을 특징으로 하는 열교환기의 비등방지부재.