KR20000008506U - Heat exchanger with composite metal material - Google Patents

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Abstract

본 고안은 난방장치에 관한 것으로서, 특히, 가스공급관으로 공급된 가스를 점화플러그로 점화하여 불꽃을 발생시키는 가스버너와; 상기 가스버너의 열을 발생하여 파이프로 이동하는 물을 데워주는 현열부 열교환기와, 상기 현열부 열교환기에서 데워진 열을 일시적으로 저장하면서 배기가스로 재차 잠열을 응축시키도록 하는 잠열부 열교환기로 이루어진 난방장치에서, 상기 현열부 열교환기(14)의 파이프 재질은 전열성이 좋은 동파이프를 사용하고, 상기 현열부 열교환기(14)의 하부에 연결 설치되는 잠열부 열교환기(16)의 파이프는 스테인레스 파이프를 사용하는 것을 특징으로 하는 복합금속재질을 갖는 열교환기인 바, 잠열부에서는 전달된 열을 외부로 누출하지 않도록 하여 열효율을 증대시키도록 할 뿐만아니라 잠열부의 부식을 효율적으로 방지하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 고안이다.The present invention relates to a heating apparatus, and in particular, a gas burner for generating a spark by igniting the gas supplied to the gas supply pipe with a spark plug; A heat exchanger heat exchanger that generates heat of the gas burner and heats the water moving to the pipe, and a latent heat exchanger configured to condense latent heat again with exhaust gas while temporarily storing heat heated in the heat exchanger heat exchanger. In the apparatus, the pipe material of the sensible heat exchanger (14) uses copper pipe having good heat transfer, and the pipe of the latent heat exchanger (16) connected to the lower portion of the sensible heat exchanger (14) is made of stainless steel. It is a heat exchanger having a composite metal material characterized by the use of a pipe. In the latent heat portion, it is very useful not only to prevent the leakage of heat transferred to the outside to increase thermal efficiency but also effectively prevent corrosion of the latent heat portion. It is an effective design.

Description

복합금속재질을 갖는 열교환기Heat exchanger with composite metal material

본 고안은 난방장치에 관한 것으로, 특히, 열교환이 이루어지는 열교환기에서 현열부와 잠열부의 금속파이프재질을 서로 다르게 구성하여 현열부에서는 열의 전달이 잘 이루어지도록 하고, 잠열부에서는 전달된 열을 외부로 누출하지 않도록 하여 열효율을 증대시키도록 하는 복합금속재질을 갖는 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a heating device, and in particular, in the heat exchanger in which heat is exchanged, the metal pipe material of the sensible heat portion and the latent heat portion is configured differently so that the heat is transferred well in the sensible heat portion, and the heat transferred to the outside in the latent heat portion It relates to a heat exchanger having a composite metal material to increase the thermal efficiency by preventing leakage.

일반적으로, 가스 보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러가지 형식으로 나눌 수 있으며, 그 밖에도 난방수를 가열하는 열원에 따라 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다. 이 중에서 콘덴싱 방식은 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 현열부 열교환기와 함께, 현열부 열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 지니고 있으며, 비콘덴싱 방식은 현열부 열교환기만 구비하고 있다.In general, the gas boiler can be divided into various types according to the control method or the sealed state, and can be divided into condensing and non-condensing depending on the heat source for heating the heating water. Among them, the condensing method has a sensible heat exchanger that directly heats the heating water by using the heat burned by the burner, and a latent heat exchanger that heats the heating water by using latent heat of exhaust gas passing through the sensible heat exchanger. In the non-condensing method, only the sensible heat exchanger is provided.

도 1은 콘덴싱 방식(밀폐식이 라고도 칭함)의 가스 보일러를 도시한 구성도이다. 여기에 예시한 가스 보일러(2)는 외기의 온도변화에 따라 공기량을 조절하여 항상 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 공기비례제어 방식으로, 송풍기(10)와 버너(12)가 연소기(4)의 상부에 배치되어 있다. 연소기(4)의 상부에는 송풍기(10)의 작동에 따라 흡기덕트(6)를 통해 흡입된 급기와 가스를 연소시키는 버너(12)가 설치되어 있으며, 버너(12) 아래에는 차례대로, 현열부 열교환기(14)와 잠열부 열교환기(16)가 배치되어 있다. 현열부 열교환기(14)는 버너에서 발생된 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하게 되며, 잠열부 열교환기(16)는 배기가스와의 열접촉시에 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열시킨다.1 is a configuration diagram showing a gas boiler of a condensing method (also called a sealed type). The gas boiler 2 exemplified herein is an air proportional control method in which a certain amount of air is always supplied by adjusting an air amount according to a change in temperature of the outside air, and the blower 10 and the burner 12 include the combustor 4. It is arranged at the top of the. The upper part of the combustor 4 is provided with the burner 12 which combusts the air supply and gas sucked in through the intake duct 6 according to the operation of the blower 10, and below the burner 12 in turn, the sensible heat part The heat exchanger 14 and the latent heat exchanger 16 are arranged. The sensible heat exchanger (14) heats the heating water in the process of exchanging heat by directly contacting the sensible heat generated from the burner, and the latent heat exchanger (16) uses latent heat generated during thermal contact with the exhaust gas. To heat the heating water.

그리고, 잠열부 열교환기(16)를 통과한 배기가스는 배기덕트(20)를 통해서 외부로 방출되며, 열교환 과정에서 발생된 응축수는 배기후드(18)에 모아진 다음 외부로 배출된다.The exhaust gas passing through the latent heat exchanger 16 is discharged to the outside through the exhaust duct 20, and the condensed water generated in the heat exchange process is collected in the exhaust hood 18 and then discharged to the outside.

또한, 보일러의 좌측 하부에는 난방수를 순환시키는 순환펌프(22)가 배치되어 있다. 순환펌프(22)가 작동되면, 실내의 난방을 마친 난방수는 라인(L1)을 통해서 난방수 여과기(24)로 유입하게 된다. 난방수 여과기(24)에서는 난방수에 포함되어 있는 불순물을 제거하게 되며, 여과된 난방수는 상부의 기수 분리기(26)로 보내진다. 기수 분리기(26)는 난방수에 포함되어 있는 공기를 배출하기 위한 것으로, 상부의 에어벤트를 통해서 공기를 배출하게 된다.Moreover, the circulation pump 22 which circulates heating water is arrange | positioned in the lower left part of a boiler. When the circulation pump 22 is operated, the heating water which has finished heating in the room flows into the heating water filter 24 through the line L1. The heating water filter 24 removes impurities contained in the heating water, and the filtered heating water is sent to the upper water separator 26. The water separator 26 is for discharging air contained in the heating water, and discharges the air through the upper air vent.

난방수의 일부를 팽창탱크(48)로 보내 압력을 조절하게 된다. 기수 분리기(24)를 통과한 난방수는 순환펌프(22)의 작동으로 라인(L2)을 통해서 잠열부 열교환기(16)로 공급된 다음, 현열부 열교환기(14)를 지나면서 가열되어 라인(L3)으로 배출된다. 라인(L3)을 통해 배출된 난방수는 삼방밸브(28)의 작동에 따라 실내로 공급된다.Part of the heating water is sent to the expansion tank 48 to adjust the pressure. The heating water passing through the water separator 24 is supplied to the latent heat exchanger 16 through the line L2 by the operation of the circulation pump 22, and then heated while passing through the sensible heat exchanger 14. Discharged to (L3). Heating water discharged through the line (L3) is supplied to the room according to the operation of the three-way valve (28).

그리고, 보일러의 중간 하부에는 난방수의 열을 이용하여 온수를 얻는 열교환기가 도시되어 있다. 온수흐름스위치(36)의 작동에 따라 라인(L6)을 통해 유입된 냉수는 온수 열교환기(34)를 지나는 과정에서 가열된 다음, 라인(L7)을 통해서 배출된다.In the middle of the boiler, a heat exchanger for obtaining hot water using heat of heating water is illustrated. In accordance with the operation of the hot water flow switch 36, the cold water introduced through the line (L6) is heated in the process of passing through the hot water heat exchanger 34, and then discharged through the line (L7).

또한, 보일러의 우측 하부에는 가스 공급장치가 설치되어 있다. 가스밸브(44)의 작동에 따라 라인(L8)을 통해 유입된 가스는 라인(L9)을 통해서 연소기(4)상부의 노즐(8)로 공급된다. 이때, 가스의 공급량은 공기비례제어 전자밸브(46)의 작동에 따라 가변됨으로써 외기의 변화에 따른 공급량을 보상하게 된다. 이렇게 공급된 가스는 점화 트랜스(42) 및 점화봉을 통해 전달되는 스파크에 의해 점화되어 연소되는데, 이러한 일련의 연소과정은 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(38)의 입력신호를 받는 콘트롤러(40)에 의해서 제어된다.In addition, a gas supply device is installed at the lower right side of the boiler. According to the operation of the gas valve 44, the gas introduced through the line L8 is supplied to the nozzle 8 above the combustor 4 through the line L9. At this time, the supply amount of gas is varied according to the operation of the air proportional control solenoid valve 46 to compensate for the supply amount according to the change of the outside air. The gas thus supplied is ignited and combusted by the spark delivered through the ignition transformer 42 and the ignition rod. This series of combustion processes the controller 40 receiving the input signal from the room temperature controller 38 operated by the user. Controlled by

그런데, 상기한 바와 같이, 헌열식열교환기(14)와 잠열식열교환기(16) 모두 동으로 된 금속파이프를 주로 사용하였는 데 이 동파이프는 열전달성이 우수하고, 비교적 부식에 강한 특성을 지니고 있는 금속재질로서, 헌열식열교환기(14)의 경우에는 버너(12)에서 공급되는 열을 효율적으로 전달받을 수 있는 반면에 잠열식열교환기(16)의 경우에는 저장된 열을 외부로 쉽게 빼앗기지 않도록 하여야 함에도 불구하고 배기가스의 온도가 낮은 경우에는 오히려 잠열이 응축(Condensing)되지 못하고, 외부로 쉽게 누출될 뿐만아니라 장기간에 걸쳐 사용하는 경우 부식에 쉽게 견디지 못하는 문제를 지니고 있었다.However, as described above, both the dedicated heat exchanger 14 and the latent heat exchanger 16 mainly use copper metal pipes. The copper pipes have excellent heat transfer properties and are relatively resistant to corrosion. As a metal material, in the case of the dedicated heat exchanger 14, the heat supplied from the burner 12 can be efficiently transmitted, whereas in the case of the latent heat exchanger 16, the stored heat must not be easily taken out to the outside. Nevertheless, when the temperature of the exhaust gas is low, latent heat is not condensed, and it is not only easily leaked to the outside, but also has a problem of not being easily tolerated when used for a long time.

본 고안은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로서, 열교환이 이루어지는 열교환기에서 현열부와 잠열부의 금속파이프재질을 서로 다르게 구성하여 현열부에서는 열의 전달이 잘 이루어지도록 하고, 잠열부에서는 전달된 열을 외부로 누출하지 않도록 하여 열효율을 증대시키도록 할 뿐만아니라 잠열부의 부식을 효율적으로 방지하는 것이 목적이다.The present invention has been devised in view of this point, and in the heat exchanger in which heat is exchanged, the metal pipe material of the sensible heat portion and the latent heat portion is configured differently so that the heat is transferred well in the sensible heat portion, and the heat transferred from the latent heat portion It is not only to increase the thermal efficiency by preventing leakage, but also to effectively prevent corrosion of the latent heat portion.

도 1은 일반적인 난방장치의 구성을 보인 도면.1 is a view showing the configuration of a general heating device.

-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing

10 : 송풍기 14 : 현열부 열교환기10: blower 14: heat exchanger heat exchanger

16 : 잠열부 열교환기 20 : 배기덕트16: latent heat exchanger 20: exhaust duct

22 : 순환펌프 24 : 난방수여과기22: circulation pump 24: heating water filter

26 : 기수분리기 28 : 삼방밸브26: water separator 28: three-way valve

36 : 온수흐름스위치 40 : 콘트롤러36: hot water flow switch 40: controller

44 : 가스밸브 46 : 전자밸브44 gas valve 46 solenoid valve

이러한 목적은 가스공급관으로 공급된 가스를 점화트랜스로 점화하여 불꽃을 발생시키는 가스버너와; 상기 가스버너의 열을 발생하여 파이프로 이동하는 물을 데워주는 현열부 열교환기와, 상기 현열부 열교환기에서 데워진 열을 일시적으로 저장하면서 배기가스로 재차 잠열을 응축시키도록 하는 잠열부 열교환기로 이루어진 난방장치에서, 상기 현열부 열교환기의 파이프 재질은 전열성이 좋은 동파이프를 사용하고, 상기 현열부 열교환기의 하부에 연결 설치되는 잠열부 열교환기의 파이프는 스테인레스 파이프를 사용하는 복합금속재질을 갖는 열교환기를 제공함으로써 달성된다.This object includes a gas burner for generating a spark by igniting the gas supplied to the gas supply pipe with an ignition transformer; A heat exchanger heat exchanger that generates heat of the gas burner and heats the water moving to the pipe, and a latent heat exchanger configured to condense latent heat again with exhaust gas while temporarily storing heat heated in the heat exchanger heat exchanger. In the apparatus, the pipe material of the sensible heat exchanger is made of a copper pipe having good heat transfer, and the pipe of the latent heat exchanger connected to the lower portion of the sensible heat exchanger having a stainless steel pipe has a composite metal material. By providing a heat exchanger.

이하, 첨부한 도면에 의거하여 본 고안의 구성에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.

본 고안은 종래의 도 1을 사용하여 설명하도록 한다.The present invention will be described using the conventional FIG.

본 고안에 따른 구성은 가스공급관으로 공급된 가스를 점화트랜스(42)를 작동하여 점화플러그에 불꽃을 발생시키는 가스버너(12)와; 상기 가스버너(12)의 열을 발생하여 파이프로 이동하는 물을 데워주는 현열부 열교환기(14)와, 상기 현열부 열교환기(14)에서 데워진 열을 일시적으로 저장하면서 배기가스로 재차 잠열을 응축시키도록 하는 잠열부 열교환기(16)로 이루어진 난방장치에서, 상기 현열부 열교환기(14)의 파이프 재질은 전열성이 좋은 동파이프를 사용하고, 상기 현열부 열교환기(16)의 하부에 연결 설치되는 잠열부 열교환기(16)의 파이프는 부식성이 강한 스테인레스 파이프를 사용하도록 한다.The configuration according to the present invention is a gas burner (12) for generating a spark in the spark plug by operating the ignition transformer (42) gas supplied to the gas supply pipe; The latent heat exchanger 14 generates heat of the gas burner 12 and heats the water moving to the pipe, and the latent heat is again stored as exhaust gas while temporarily storing the heat heated in the sensible heat exchanger 14. In the heating device consisting of a latent heat exchanger (16) to condense, the pipe material of the sensible heat exchanger (14) uses a copper pipe having good heat transfer characteristics, and the lower portion of the sensible heat exchanger (16). The pipe of the latent heat exchanger 16 connected to be installed to use a highly corrosive stainless steel pipe.

상기 현열부 열교환기(14)는 가스버너(12)에서 발생되는 열을 파이프로 이동하는 물로 효율적으로 전달하여 난방수의 온도를 단시간에 상승시키도록 전열성이 우수한 동파이프를 사용하도록 한다.The sensible heat exchanger 14 is used to transfer the heat generated from the gas burner 12 to the water moving to the pipe efficiently to use a copper pipe having excellent heat transfer properties to increase the temperature of the heating water in a short time.

그리고, 잠열부 열교환기(16)의 파이프는 스테인레스 파이프를 사용하여 데워진 난방수가 외부로 열을 빼앗겨서 쉽게 냉각되지 않고, 더욱이 가스버너(12)에서 발생된 배기가스가 배기후드(18)와 배기덕트(20)를 지나면서 뜨거운 열기가 잠열부 열교환기(16)의 스테인레스파이프의 외주면을 지남에 따라 난방수의 잠열을 응축시켜주는 역할을 하게 되어 열효율을 높여주도록 하게 된다.In addition, the pipe of the latent heat exchanger 16 is not easily cooled because the heating water heated by using the stainless pipe is deprived of heat to the outside, and the exhaust gas generated from the gas burner 12 is exhausted from the exhaust hood 18 and the exhaust hood 18. Hot air passing through the duct 20 serves to condense the latent heat of the heating water as it passes through the outer circumferential surface of the stainless steel pipe of the latent heat portion heat exchanger 16, thereby improving thermal efficiency.

따라서, 상기한 바와 같이 본 고안에 따른 복합금속재질을 갖는 열교환기를 사용하게 되면. 열교환이 이루어지는 열교환기에서 현열부와 잠열부의 금속파이프재질을 서로 다르게 구성하여 현열부에서는 열의 전달이 잘 이루어지도록 하고, 잠열부에서는 전달된 열을 외부로 누출하지 않도록 하여 열효율을 증대시키도록 할 뿐만아니라 잠열부의 부식을 효율적으로 방지하도록 하는 매우 유용하고 효과적인 고안이다.Therefore, when using a heat exchanger having a composite metal material according to the present invention as described above. In the heat exchanger where heat exchange takes place, the metal pipe material of the sensible heat part and the latent heat part is configured differently so that the heat is transmitted well in the sensible heat part, and the heat efficiency is improved so as not to leak the transferred heat to the outside. But it is a very useful and effective design to effectively prevent the latent heat of corrosion.

Claims (1)

가스공급관으로 공급된 가스를 점화플러그로 점화하여 불꽃을 발생시키는 가스버너와; 상기 가스버너의 열을 발생하여 파이프로 이동하는 물을 데워주는 헌열 부 열교환기와, 상기 현열부 열교환기에서 데워진 열을 일시적으로 저장하면서 배기가스로 재차 잠열을 응축시키도록 하는 잠열부 열교환기로 이루어진 난방장치에 있어서,A gas burner generating sparks by igniting the gas supplied to the gas supply pipe with an ignition plug; A heat exchanger that generates heat from the gas burner and heats the water moving to the pipe, and a latent heat exchanger configured to condense latent heat again with exhaust gas while temporarily storing heat heated in the sensible heat exchanger. In the apparatus, 상기 현열부 열교환기의 파이프 재질은 동파이프를 사용하고, 상기 현열부 열교환기의 하부에 연결 설치되는 잠열부 열교환기의 파이프는 스테인레스 파이프를 사용하는 것을 특징으로 하는 복합금속재질을 갖는 열교환기.The pipe material of the sensible heat exchanger heat exchanger using a copper pipe, the pipe of the latent heat exchanger is connected to the lower portion of the sensible heat exchanger heat exchanger heat exchanger having a composite metal material, characterized in that using a stainless steel pipe.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007083862A1 (en) * 2005-12-14 2007-07-26 Kyungdong Navien Co., Ltd. Heat exchanger of condensing boiler for heating and hot-water supply

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