KR20000059345A - 응축 가스 보일러용 열 교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조를 단순화하여 제품을 소형화함과 아울러 생산 원가가 절감되게 하며, 배기 가스가 직접 접촉되게 하여 전열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 응축 가스 보일러용 열 교환기에 관한 것이다.

이러한 본 발명은 다수개의 방열판(101)이 협소한 간격을 유지하면서 적층 됨과 동시에 허니콤 형상의 온수 공급 통로(102)와, 배기 통로(103)가 각각 형성되고, 온수 공급 통로(102)에는 난방수 공급부(104)와 배출부(105)가 접속되며, 배기 통로(103)에는 배기공(114)이 결합되는 열 교환기(100)를 배기 가스가 수직으로 배출되는 배기실에 설치하여서 되는 것으로, 난방 배관에서 회수된 난방수를 가열되게 함으로써, 가스 소모량을 최소화 할 수 있음과 아울러 구조를 단순화하여 제품을 소형화할 수 있고 또한 생산 원가를 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Description

응축 가스 보일러용 열 교환기{HEAT CHANGER FOR CONDESING GAS BOILER}

본 발명은 난방 배관에서 회수된 난방수가 주 열 교환기로 유입되기 전에 온도가 낮은 난방수를 고열의 배기 가스로 가열하는 응축 가수 보일러용 열 교환기에 관한 것으로, 특히, 구조를 단순화하여 제품을 소형화함과 아울러 생산 원가가 절감되게 하며, 배기 가스가 직접 접촉되게 하여 전열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 응축 가스 보일러용 열 교환기에 관한 것이다.

일반적으로 가스 보일러는 물을 열 매체로 사용하는 난방 장치로, 석유의 정제 과정에서 얻어지는 액화 석유 가스(LPG), 유전 또는 가스전에서 생산되는 액화 천연가스(LNG), 일련의 공정에 의해 제조되어 사용 장소까지 파이프라인을 통해 공급되는 도시 가스를 주 연료로 사용하게 된다.

응축 가스 보일러는 도 1 도시와 같이 주 열 교환기(35)를 구비하는 연소실(1)의 상부 일 측에 배기공(11)이 형성되는 한편, 상기 배기공(11)의 외측에는 연소실(1)에서 배출되는 배기 가스가 수직으로 하강되는 제 1 수직 통로(21)가 형성되고, 배기 가스가 수평으로 이동되면서 응축수가 배출되는 제 1 수평 통로(22)가 형성되며, 배기 가스가 외부로 배출되게 하는 제 2 수직 통로(23)가 구비되는 배기실(2)로 형성되었다. 그리고 상기 주 열 교환기(35)의 중간 파이프(32)에는 난방수 공급부(31a)를 구비하는 한편, 상기 제 1 및 제 2 수직 통로(21)(23)를 관통하는 인입 파이프(31)가 설치되고, 그 일 측에 난방수 배출부(33a)를 구비하는 한편, 상기 제 1 및 제 2 수직 통로(21)(23)를 관통하는 배출 파이프(33)가 설치되었다. 또한, 상기 인입 파이프(31)중 제 2 수직 통로(23)의 관통 부분에는 다수개의 방열핀(34a)이 장착된 열 교환기(34)가 설치되며, 상기 중간 파이프(32)에도 다수개의 방열핀(35a)이 설치되었다.

그래서 상기 응축 가스 보일러는 연소실(1)의 버너(10)에서 혼합 가스가 연소되면, 주 열 교환기(35)의 중간 파이프(32)를 통과하는 난방수가 가열되는 한편, 상기 버너(10)의 연소중 발생되는 배기 가스는 연소실(1)의 상측에 형성된 배기공(11)을 통과하여 상기 배기실(2)을 이루는 제 1 수직 통로(21)를 따라 하강되며, 열 교환기(34)와 충돌됨으로써, 열 교환기(34)에 장착된 인입 파이프(31)를 통과하는 난방수가 주 열 교환기(35)로 유입됨에 앞서 1차적으로 가열되게 되는데, 이때 적은량의 혼합 가스의 연소로도 고 효율을 얻을 수 있게 되는 것이다. 그리고 배기 가스가 열 교환기(34)와 충돌되는 시점에서는 온도가 낮은 난방수가 통과되는 인입 파이프(31)의 외경과 열 교환기(34)의 방열핀(34a)의 표면에 응축수가 발생하면 제 2 수평 통로(24)에 형성된 응축수 배출관을 통해 외부로 배출되게 한다. 첨부된 도면중 미설명 부호 12는 공기 유입공을, 13은 가스 공급부를 각각표시한 것이다.

종래 상기와 같은 응축 가스 보일러의 열 교환기(34)는 파이프에 핀타입의 방열핀(34a)을 다수개 나란히 조립하게 됨으로써, 조립 부품의 증가 및 조립 작업성이 저하되어 생산 원가가 상승하게 되는 문제점과 함께, 열효율을 고려하여 방열핀(34a)의 면적을 결정하게 됨으로써, 전체 외형을 줄이지 못하게 되는 등의 문제점이 있었다.

또한 국내 공개실용신안 공보 제 926 호의 공개 번호 제 95-15084 호(출원번호: 제 93-22779 호)에 개시된 보일러용 열 교환기는 다수개의 핀과 온수 코일을 가지는 열 교환기로써, 난방 파이프 내부에 감긴 온수 코일의 내경에 평판을 적정 횟수 감아서 만든 배플을 설치하여서 되는 것으로, 연소 버너로부터 핀을 통하여 흡열을 수행토록 하고 있었다. 그런데 이러한 경우 역시 파이프의 내부에 온수 코일을 설치하는 조립 과정 및 상기 파이프의 외부면에 나란히 방열핀을 설치하여야 하는 조립 과정등 조립 공수가 증가하게 되어 조립성이 저하되는 문제점이 있었다.

그리고 상기한 열 교환기나 열 교환기는 파이프의 외부에 핀타입의 방열핀을 다수개 나란히 설치함으로써, 배기 가스의 간접 접촉으로 인해 전열 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

더 구체적으로 설명하면, 배기공을 경유하여 배기실로 유입되어 수직 하향되는 배기 가스가 상기 열 교환기의 파이프와 다수개의 방열핀에 부딪히면서 통과하게 됨으로써, 회수되는 난방수를 1차 가열되게 하고 있으나, 이러한 경우 상기 방열핀의 틈사이를 그대로 통과하게 되는 배기 가스 량이 증가하는 등 전열 면적이 감소되어 열 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 구조를 단순화하여 제품을 소형화함과 아울러 생산 원가가 절감되게 하며, 배기 가스가 직접 접촉되게 하여 전열 효율을 향상시킬 수 있도록 하는 응축 가스 보일러용 열 교환기를 제공하는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해 연소실의 상부에 배기공을 갖는 배기 덕트가 구비되고, 상기 배기공의 하부인 상기 연소실의 일 측에 배출되는 배기 가스가 수직으로 하강되게 하는 배기실이 구비되는 응축 가스 보일러에 있어서, 다수개의 방열판이 협소한 간격을 유지하면서 적층 됨과 동시에 허니콤 형상의 온수 공급 통로와, 배기 통로가 각각 형성되고, 온수 공급 통로에는 난방수 공급부와 배출부가 접속되며, 배기 통로에는 배기공이 결합되는 열 교환기를 상기 배기실에 설치하여서 되는 응축 가스 보일러용 열 교환기를 제공함에 있다.

도 1은 일반적인 응축 가스 보일러의 구성도,

도 2는 본 발명에 따른 응축 가스 보일러의 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 열 교환기의 내부 구조를 보인 단면도,

도 4는 본 발명에 따른 열 교환기의 정면도이다.

*도면의주요부분에대한부호의설명*

1 ... 연소실 2 ... 배기실

10,116 ... 버너 11,114 ... 배기공

12 ... 공기 유입공 13 ... 가스 공급부

21 ... 제 1 수직 통로 22 ... 제 2 수평 통로

23 ... 제 2 수직 통로 24 ... 제 2 수평 통로

31 ... 인입 파이프 31a,104 ... 공급부

32 ... 중간 파이프 33 ... 배출 파이프

33a,105 ... 배출부 34,100 ... 열 교환기

35,110 ... 주 열 교환기 35a ... 방열핀

101 ... 방열판 102 ... 온수 공급 통로

103 ... 배기 통로 112 ... 배기 덕트

다음 본 발명의 실시 예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다.

도 2 에는 본 발명에 따른 열 교환기가 설치된 응축 가스 보일러가 도시되어 있는데, 이 응축 가스 보일러는 버너(116)와 주 열 교환기(110)를 구비하는 연소실의 일 측에 열 교환기(100)가 설치되는 한편, 상기 연소실과 열 교환기(100)의 상단부에 연락되게 배기공(114)을 갖는 배기 덕트(112)가 설치된다.

상기 배기 덕트(112)는 상기 연소실내에서 연소후 배출되는 배기 가스의 통로로써, 상기 열 교환기(100)를 향해 수직 하향되게 통과되게 한다.

상기 열 교환기(100)는 난방 배관에서 회수된 낮은 온도의 난방수를 고열의 배기 가스로 가열케 함으로써, 고온의 난방수로 변화되게 하는 것으로, 일 측에 난방수가 공급되게 하는 공급부(104)와, 배출되게 하는 배출부(105)가 나란히 접속된다. 또한 도 3 도시와 같이 다수개의 방열판(101)이 협소한 폭을 지니면서 적층 되는 동시에 적층 되는 방열판(101) 사이마다 허니콤 형상의 온수 공급 통로(102)와 배기 통로(103)가 형성되는데, 도면 도시와 같이 우측으로부터 상,하로 온수 공급 통로(102)가 형성되고, 좌측의 일 측에 배기 통로(103)가 형성되며, 상기 배기 통로(103)는 상기 배기 덕트(112)의 배기공(114)과 연락되게 형성된다.

그리고 도 4 도시와 같이 열 교환기(100)의 일 측면에는 상기 온수 공급 통로(102)와 연락되는 한편, 상기 난방수의 공급부(104) 및 배출부(105)와 접속되는 접속관이 일체로 형성된다.

또한 본 발명에 따른 열 교환기(100)를 연소실내의 주 열 교환기로 사용함으로써, 전열 면적의 증가로 열 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

이렇게 구성되는 본 발명은 연소실의 내부 하측에 장착된 버너(116)에서 혼합 가스가 연소되게 하면, 연소실의 상측에 위치된 주 열 교환기(110)를 통과하는 난방수가 가열되게 된다. 그리고 상기 버너(116)의 연소중 발생되는 배기 가스는 연소실의 상측에 형성된 배기 덕트(112)와 배기공(114)을 통과하여 상기 연소실 일 측의 배기실로 하강됨과 동시에 열 교환기(100)와 충돌됨으로써, 공급부(104)를 통과하는 난방수를 가열되게 하여 배출부(105)로 배출되게 한다. 따라서 배기 가스는 협소한 공간을 통과하게 되는 즉, 직접 접촉되게 함으로써, 전열 면적을 증대시킬 수 있음과 아울러 적은 량의 혼합 가스의 연소로도 고 효율을 얻을 수 있게 되는 한편, 협소한 배기 통로(103) 및 온수 공급 통로(102)에 의해 외형을 소형화 할 수 있게 되는 것이다. 또한 상기 열 교환기(100)는 판체로된 방열판(101)을 적층 하여 성형함으로써, 조립성 향상으로 생산 원가를 절감할 수 있게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 난방 배관에서 회수된 난방수를 가열되게 함으로써, 가스 소모량을 최소화 할 수 있음과 아울러 구조를 단순화하여 제품을 소형화할 수 있고 또한 생산 원가를 절감할 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (2)

1. 연소실의 상부에 배기공(114)을 갖는 배기 덕트(112)가 구비되고, 상기 배기공(114)의 하부인 상기 연소실의 일 측에 배출되는 배기 가스가 수직으로 하강되게 하는 배기실이 구비되는 응축 가스 보일러에 있어서,

   다수개의 방열판(101)이 협소한 간격을 유지하면서 적층 됨과 동시에 허니콤 형상의 온수 공급 통로(102)와, 배기 통로(103)가 각각 형성되고, 온수 공급 통로(102)에는 난방수 공급부(104)와 배출부(105)가 접속되며, 배기 통로(103)에는 배기공(114)이 결합되는 열 교환기(100)를 상기 배기실에 설치하여서 됨을 특징으로 하는 응축 가스 보일러용 열 교환기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 열 교환기(100)는 연소실의 주 열 교환기로 사용됨을 특징으로 하는 응축 가스 보일러용 열 교환기.