KR200275418Y1 - 보일러용열교환기의저판구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러용 열교환기의 저판구조에 관한 것으로, 특히 열교환기(10)의 저판(17)에 저부를 향해 원호의 형상을 갖도록 수개의 앰보싱부(171)를 절곡 형성시켜 주므로써, 버너에서 연료를 연소시킴으로 인해 발생되는 열에 의해 저판이 크게 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기 자체의 내압을 증대시킬 수 있고, 또 전열면적을 넓힐 수 있어 버너의 연소열을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 등 매우 유용한 고안인 것이다.

Description

보일러용 열교환기의 저판구조

본 고안은 보일러용 열교환기의 저판구조에 관한 것으로, 특히 열교환기의 저판에 수개의 엠보싱부를 형성시켜 전열면적 및 내압을 높일 수 있도록 함과 동시에 과열에 의한 변형을 방지할 수 있도록 한 보일러용 열교환기의 저판구조 개량에 관한 것이다.

보일러라 함은, 기름이나 가스를 연료로 사용하는 버너의 연소열로 열교환기를 가열하여 1차열교환에 의해 난방수가 얻어지도록 하고, 또 선택적으로 외부의 직수와 2차 열교환 하는 것에 의해 온수를 얻는 것이다.

이러한 보일러에 사용되고 있는 대부분의 열교환기에서는, 주로 난방수는 버너의 직접 열에 의해 가열토록 하고, 또 온수는 난방수에 의해 간접적으로 가열되게 한 저탕식 열교환기가 적용되고 있다,

그런데 이와 같은 저탕식 열교환기는, 버너의 연소열로 가열된 난방구로 온수를 간접적으로 가열하는 구조로 이루어지고 있어, 온수를 얻는데 소요되는 시간 및 연료의 소비량이 많아 비경제적이다.

또, 사용 용량을 감안하여 열교환을 이루기 위한 열교환기를 최소한의 단위 크기로 설계, 제작하는 것이 매우 힘들어 보일러를 전체적으로 슬림화 하는데 많은 장애가 되고 있다.

또한, 그 구조가 매우 복잡하여 공정라인에서의 생산성 저하 및 불필요한 원가 상승의 한 원인이 되고 있다.

그리고, 보일러의 전체적인 크기가 큼에 따라 중량의 증가로 인해 운반 및 이송시 많은 불편함이 초래되고 있다.

따라서, 최근들어 제 4 도와 같은 열교환기가 개발되었는데, 이는 바닥면에 단열재(12)가 설치되고 주변에는 난방환수로(11)가 형성됨과 동시에 물결 형상의 엠보성부(14)가 형성된 내벽 상단 주연부에는 난방환수로(11)와 관통되는 수개의 난방수 배출공(13)를 일정간격을 두고 천공된 상태에서 그 내부로는 각 구조물들이 설치됨과 동시에 버너(20)에서 방출되는 연소열이 외부로 유출되지 않도록 하는 연소실(10)과; 상기 연소실(10)의 측방부에 설치되어 공급되는 연료를 연소시키는 것에 의해 열에너지를 방출하는 버너(20)와; 난방수 열교환부(31)와 온수 열교환부(32)를 배기가스 유도로(33)를 따라 순차적으로 적층시킨 구성을 갖고 난방수 열교환부(31) 하단 외주연에는 상기 난방수 배출공(13)에 대응되는 형상 및 크기를 갖는 수개의 난방수 유입공(35)을 천공된 상태에서 상기 연소실(10)의 상부에 설치되어 상기 버너(20)의 연소열로 가열되는 것에 의해 난방수와 온수를 선택적으로 공급토록 하는 열교환기(30)와; 상기 열교환기(30)의 상부에 설치되어 연소가스를 외부로 배출시켜 주는 배기구(40)로 구성되어 있었다.

여기서 미설명 부호, 15는 난방수 환수구이고, 36은 직수 유입구이며, 37은 온수 배출구이고, 38은 난방수 배출구이다.

그러나, 이와 같은 구성의 열교환기(30)는 그 저판이 평판으로 된 철판을 그대로 설치되어 있으므로 보일러의 사용으로 인해 상기 연소실(10)에 실치된 버너(20)가 기름의 연소시킴으로 인해 높은 열이 직접 가해졌을 시에는 팽창하여 저판 자체가 뒤틀리거나 처졌다가 소화로 인해 열이 차단되면 다시 수축하여 원상태로 복원되는 과정을 반복하게 되므로, 그 변형이 크게 발생되어 내압이 크게 저하될 뿐만 아니라, 전열면적 자체가 매우 적게 되어 연소열을 난방수 또는 온수에 효율적으로 전달시킬 수 없는 문제점이 있다.

본 고안의 목적은, 버너에서 연료를 연소시킴으로 인해 많은 열이 발생되었을시 저판 자체가 크게 변형되지 않도록 하여 열교환기 자체의 내압을 증대시킬 수 있는 보일러용 열교환기의 저판구조를 제공하는 데 있다.

본 고안의 다른 목적은, 열교환기 저판의 전열면적을 크게 하여 버너의 연소열을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 기름 보일러용 열교환기의 저판구조를 제공하는 데 있다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 고안을 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 고안은 제 1 도 및 제 2 도에 나타낸 바와 같이, 바닥면에 단열재(12)가 설치되고 주변에는 난방환수로(11)가 형성됨과 동시에 물결형상의 엠보싱부(14)가 형성된 내벽 상단 주연부에는 난방환수로(11)와 관통되는 수개의 난방수 배출공(13)를 일정간격을 두고 천공된 연소실(10)과; 상기 연소실(10)의 측방부에 설치되어 연료를 연소시키는 것에 의해 열에너지를 방출하는 버너(20)와; 난방수 열교환부(31)와 온수 열교환부(32)를 배기가스 유도로(33)를 따라 순차적으로 적층시킨 구성을 갖고 난방수 열교환부(31) 하단 외주연에는 상기 난방수 배출공(13)에 대응되는 형상 및 크기를 갖는 수개의 난방수 유입공(35)을 천공된 상태에서 상기 연소실(10)의 상부에 설치되어 상기 버너(20)의 연소열로 난방수와 온수를 선택적으로 공급하는 열교환기(30)와; 상기 열교환기(30)의 상부에 설치되어 연소가스를 외부로 배출시켜주는 배기구(40)로 구성된 보일러용 열교환기에 있어서, 상기 열교환기(30)의 저판(17)에 저부를 향해 원호의 형상을 갖도록 수개의 엠보싱부(171)를 절곡형성시켜서 된 것을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 고안의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 연소실(10)은 2장의 철판을 일정간격을 유지토록 하여 원통형으로 형성시켜 주되, 두 철판 사이의 상,하부는 막아주고 외벽의 저부에는 난방환수배관과 결합되는 난방수 환수구(15)를 설치하여 주므로써, 상기 연소실(10)의 내,외벽 사이에는 난방환수로(11)가 형성된다.

또한, 상기 연소실(10)에서 길이방향에 대해 대략 중간부에는 버너 결합구(16)를 형성시켜 상기 버너(20)를 착탈 가능하게 설치할 수 있도록 하므로써, 버너(20)의 고장시 이를 교체하거나 보수할 수 있는 것이다.

이때, 상기 연소실(10)의 바닥부에는 단열재(12)를 설치하여 주므로써, 버너(20)의 연소열이 바닥을 통해 외부로 대류되는 것을 미연에 방지할 수 있어 열을 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.

뿐만 아니라, 상기 연소실(10)의 내벽은 물결 형상으로 절곡한 엠보싱부(14)를 형성시켜 주므로써, 가열과 냉각이 반복됨으로 인해 내벽을 구성하고 있는 철판이 크게 팽창되었다가 수축되더라도 그 전체적인 형상은 크게 변형되지 않게 되어 내압이 매우 강해지게 되고, 또 전열면적 자체가 크게 되어 버너(20)의 연소열을 효율적으로 사용할 수 있는 것이다.

또한, 상기 연소실(10)의 내벽 상단 주연부에는 난방환수로(11)로 환수된 난방수를 열교환기(30)의 난방수 열교환부(31) 측으로 송수시키기 위한 수개의 난방수 배출공(13)를 일정간격을 두고 천공시켜 주고, 또 난방수 열교환부(31)와 온수 열교환부(32)를 배기가스 유도로(33)를 따라 순차적으로 적층시킨 구성을 갖고 상기 연소실(10)의 상부에 설치되는 열교환기(30)의 난방수 열교환부(31) 하단 외주연에는 상기 난방수 배출공(13)에 대응되는 형상과 크기를 갖는 수개의 난방수 유입공(35)을 천공시켜 준다.

따라서, 차후 상기 연소실(10)의 상부에 열교환기(30)의 하단부를 끼워 납땜등을 통해 상호 고정시켰을시 상기 연소실(10)의 난방수 배출공(13)과 열교환기(30)의 난방수 유입공(35)이 상호 일치된 상태에서 연소실(10)의 내주면과 열교환기(30)의 하단 외주면이 납등에 의해 밀착 고정되므로 난방배관을 거치면서 실내난방을 실시하고 연소실(10)의 난방환수로(11)로 유입된 난방수가 열교환기(30)의 난방수 열교환부(31)로 원활히 송수시킬 수 있는 것이다.

한편, 본 고안의 주요 기술 구성인 상기 열교환기(30)의 저판(17)은 판체의 형상을 그대로 유지시키지 않고, 원호의 형상을 갖고 저부를 향해 절곡형성된 수개의 엠보싱부(171)가 구비되도록 하므로서, 버너(20)의 연소작용에 의한 가열과, 소화로 인한 냉각이 반복되더라도 저판(17)의 형상은 거의 유지되는 상태에서 엠보싱부(171)에서만 팽창과 수축이 반복된다.

즉, 버너(20)에서, 공급되는 연료를 연소시킴으로 인해 발생된 열이 열교환기(30)의 저판(17)에 가해지면 저판(17) 자체가 팽창하게 되는데, 이때 그 팽창률은 저판(17) 전체 보다 소정간격을 두고 형성시킨 엠보싱부(171)들의 크게 되므로 엠보싱부(171)들이 크게 팽창되어 저판(17) 자체가 뒤틀리거나 처지지 않게 되는것이다.

물론, 버너(20)의 연소작동이 중지됨으로 인해 팽창되었던 열교환기(30)의 저판(17)이 수축될 시에도 저판(17) 전체 보다 엠보싱부(171)들이 크게 수축된다.

따라서, 상기 엠보싱부(171)들에 의해 열교환기(30) 저판(17)이 크게 변형되지 않게 되므로 열교환기(30)의 내압이 종래의 것에 비해 크게 강화되고, 또 전열면적 자체가 커지게 되므로 버너(20)에서 발생되는 연소열의 사용효율을 높일 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의하면, 열교환기의 저판에 수개의 엠보싱부를 형성시켜 주므로써,버너에서 연료를 연소시킴으로 인해 발생되는 열에 의해 저판이 크게 변형되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 열교환기 자체의 내압을 증대시킬 수 있고, 또 전열면적을 넓힐 수 있어 버너의 연소열을 보다 효율적으로 사용할 수 있는 등 매우 유용한 고안인 것이다.

제 1도는 본 고안이 적용된 보일러의 전체적인 구성도.

제 2도는 본 고안 열교환기의 저면 사시도.

제 3도는 본 고안 열교환기의 설치상태 단면도.

* 도면중 주요 부분에 사용된 부호의 설명 *

10 : 연소실 11 : 난방환수로

12 : 단열재 13 : 난방수 배출공

14 : 엠보싱부 15 : 난방수 환수구

16 : 버너 결합구 17 : 저판

18 : 엠보싱부 20 : 버너

30 : 열교환기 31 : 난방수 열교환부

32 : 온수 열교환부 33 : 배기가스 유도로

35 : 난방수 유입공 36 : 직수 유입구

37 : 온수 배출구 38 : 난방수 배출구

Claims (2)

1. 바닥면에 단열재(12)가 설치되고 주변에는 난방환수로(11)가 형성됨과 동시에 내벽 상단 주연부에는 난방환수로(11)와 관통되는 수개의 난방수 배출공(13)가 천공된 연소실(10)과; 상기 연소실(10)의 측방부에 설치되어 연료를 연소시키는 것에 의해 열에너지를 방출하는 버너(20)와; 난방수 열교환부(31)와 온수 열교환부(32)를 배기가스 유도로(33)를 따라 순차적으로 적층시킨 구성을 갖고 상기 버너(20)의 연소열로 난방수와 온수를 선택적으로 공급하는 열교환기(30)와; 상기 열교환기(30)의 저판(17)에 저부를 향해 원호의 형상을 갖도록 수개의 엠보싱부(171)를 절곡 형성시켜서 된 것을 특징으로 하는 보일러용 열교환기의 저판구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 연소실(10)의 내벽에는 물결형상의 엠보싱부(14)가 형성된 것을 특징으로 하는 보일러용 열교환기의 저판구조.