KR200294775Y1 - 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재에 관한 것으로, 그 목적은 관로배관이 스크류를 통해 고정되는 보스를 온수열교환기의 상판에 정확하면서도 용이하게 고정하는 것이다.

이를 위해, 본 고안에 따른 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재에 의하면, 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32) 사이의 상판(30)에 형성된 고정홀(33)과, 이 고정홀(33)에 끼워져 결합되도록 보스(80)의 하단에 단차지게 형성된 결합턱(82)과, 이 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이로 용융되어 결합턱(82)을 상판(30)에 접합하는 용접링(90)을 포함하고 있다. 이에 따라 용접링(90)을 통해 보스(80)의 단부가 상판(30)에 접합됨으로써, 보스(80)의 접합 시 상판(30) 및 보스(80)의 손상이 발생되지 않는 이점이 있다. 또한, 보스(80)는 상판(30)에 형성된 고정홀(33)에 정확하게 조립됨으로써, 이것이 설정된 정확한 위치에 고정됨과 동시에 이의 접합 작업을 보다 용이하게 할 수 있는 작용효과가 있다.

Description

보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재{BOSS FIXED MEMBER OF HEAT EXCHANGER FOR BOILER}

본 고안은 보일러용 온수열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관로배관이 스크류를 통해 온수열교환기의 상판에 고정되는 보스를 견실하게 고정하기 위한견실하게 고정하기 위한 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 연료를 연소시켜 물을 가열하고 가열된 물이 소정의 난방지역을 순환하는 동안 난방을 행하는 난방관로와, 온수를 출탕하는 온수관로로 나뉘어져 있다. 난방관로에는 순환펌프의 동작으로 난방수가 순환하게 된다. 이 때, 난방수는 순환과정에서 버너를 통해 주열교환기에서 가열되어 삼방밸브 측으로 공급되며, 삼방밸브를 지난 난방수는 난방코일을 통과하면서 실질적인 난방기능을 수행하며 계속하여 복귀배관을 통해 되돌아온다. 그리고 온수관로에는 직수관을 통해 유입되는 직수(수돗물)가 온수열교환기 내부를 경유하도록 구성되어 있다. 즉, 온수열교환기에는 난방수가 지나가며, 이로 인해 직수관을 통해 유입되는 직수는 온수열교환기 내부에서 난방수와 열교환되면서 온수로 배출된다.

도 1을 참조하면, 이러한 기능을 하는 종래 보일러의 온수열교환기(1)는 복수개의 직수유로(미도시)와 난방수유로(미도시)가 상하에 교호적으로 반복 형성되도록 다수개를 적층한 열교환판(2)들과, 이 적층된 열교환판(2)들의 최상부에 배치되며 코너부위에 직수유로와 연통되는 직수 입구(3a)와 출구(미도시) 및 난방수유로와 연통되는 난방수 입구(미도시)와 출구(3b)가 형성된 상판(3)을 갖추고 있어서, 일명 판형 열교환기라 칭한다.

그리고 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(3a)(3b) 사이의 상판(3)에는 보스(4)가 입설되어 있는데, 이것은 관로배관(미도시)을 직수 및 난반수의 입ㆍ출구(3a)(3b)와 연통되도록 스크류(미도시)를 통해 연결 고정하기 위한 것이다. 이를 위해 보스(4)에는 암나사홀(4a)이 축방향으로 가공되어 있다. 또한, 이러한 보스(4)는 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(3a)(3b) 사이의 상판(3)에 스터드 용접(stud welding)을 통해 고정되어 있다. 즉, 지그(미도시)를 통해 보스(4)를 잡고서 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(3a)(3b) 사이의 상판(3)에 접촉시킨 후 아크를 발생시켜 가압함으로써, 보스(4)를 상판(3)에 접합 고정한다. 미설명 부호 '4b'는 스터드 용접을 통해 보스(4)가 상판(3)에 접합된 접합부이다.

그러나 이러한 종래 온수열교환기(1)의 보스(4) 고정구조에서는 스터드 용접, 즉 전기저항용접으로 아크를 발생시켜 접합하는 과정에서 용융된 모재가 튀며, 이러한 용융 모재는 보스(4)의 외주 또는 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(3a)(3b) 주변의 상판(3)에 달라붙거나 또는 보스(4)의 암나사홀(4a)에 퇴적되는 문제점이 있다.

또한, 평면상의 상판(3)위에 보스(4)를 직접 접합하기 때문에, 정확한 위치에서의 접합이 어렵게 된다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 관로배관이 스크류를 통해 고정되는 보스를 온수열교환기의 상판에 손상 없이 정확하면서도 용이하게 접합 고정할 수 있는 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재를 제공하는 것이다.

도 1은 종래 보일러용 온수열교환기의 일부를 발췌하여 보인 것이다.

도 2는 본 고안에 따른 보일러용 온수열교환기 및 관로배관의 연결구조를 보인 것이다.

도 3은 본 고안에 따른 보스의 접합구조를 발췌하여 보인 분해사시도이다.

도 4와 도 5는 도 2의 Ⅳ 부위를 확대한 것으로, 도 4는 접합되기 전의 상태를 보인 것이고, 도 5는 접합된 후의 상태를 보인 것이다.

도 6은 본 고안의 다른 실시 예를 보인 것이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호 설명*

10..온수열교환기 20..열교환판

30..상판 33..고정홀

40L,40R..관로배관 80..보스

82..결합턱 90,90a..용접링

이러한 목적을 달성하기 위한 본 고안은;

다단으로 브레이즈 용접되어 난방수유로와 직수유로를 상호 번갈아가면서 형성하는 열교환판들과, 이 열교환판들의 상부에 배치되며 직수 및 난방수 입ㆍ출구가 코너부위에 형성된 상판과, 직수 및 난방수 입ㆍ출구와 연통되도록 상판에 스크류를 통해 고정되는 관로배관과, 관로배관 고정을 위한 스크류를 조이기 위해 직수 및 난방수의 입ㆍ출구 사이의 상판에 마련되는 보스와, 이 보스를 상판에 입설되게 고정하기 위한 고정부재를 갖춘 보일러용 온수열교환기에 있어서,

고정부재는 직수 및 난방수 입ㆍ출구 사이의 상판에 형성된 고정홀과, 이 고정홀에 끼워져 결합되도록 보스의 하단에 단차지게 형성된 결합턱과, 이 결합턱과 고정홀 사이로 용융되어 결합턱을 상판에 접합하는 용접링을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 용접링은 열교환판들의 브레이즈 용접 시 일체로 용융되도록 브레이즈드 합금으로 이루어 진 것을 특징으로 한다.

또한, 용접링은 소정의 두께를 갖는 와셔 타입으로 이루어지며, 보스의 결합턱과 고정홀 사이에 배치되어 용융되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 고안에 따른 하나의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다. 첨부도면을 간략히 설명하면, 도 2는 본 고안에 따른 보일러용 온수열교환기 및 관로배관의 연결구조를 보인 것이고, 도 3 내지 도 5는 본 고안에 따른 보스의 접합구조를 발췌하여 보인 것이다.(본 고안의 실시 예에서는 직수의 입ㆍ출구와 난방수의 입ㆍ출구가 크로스 방향으로 이루어 진 온수열교환기를 예로 하여 설명한다.)

도 2와 도 3에 도시한 바와 같이, 본 고안에 따른 보일러용 온수열교환기(10)는 브레이즈 용접을 통해 기밀이 유지되면서 다단으로 적층된 다수의 열교환핀(20)들과, 이 열교환판(20)들의 최상부에 배치되며 이들 사이로 직수 및 난방수 출입을 안내하도록 코너부위에 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32)가 형성된 상판(30)을 갖추고 있다. 이 때, 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(31)(32)는 상판(30)의 코너부위에 대각방향으로 대응하게 형성되어 크로스 타입의 온수열교환기(10)를 이루게 된다.

다단으로 적층된 열교환판(20)들은 이들 사이에 난방수유로와 직수유로를 수평방향으로 상호 번갈아가면서 형성하며, 중간부위에는 열교환 면적을 증대시키기 위한 요철면(21)이 포밍 가공되어 있다.

한편, 상판(30)에는 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32)와, 온수관로 및 직수관로를 연결하기 위한 관로배관(40L)(40R)이 스크류(50)를 통해 고정된다. 즉, 관로배관(40L)(40R)의 단부는 배관홀더(60)를 매개로 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32)와 연통되게 결합되며, 이들 사이에는 누수방지를 위해 패킹(70)이 설치된다.

또한, 배관홀더(60)는 플라스틱 사출물로 이루어지며, 이의 양측에는 관로배관(40L)(40R)이 끼워져 고정되게 된다. 그리고 배관홀더(60)의 중심부에는 스크류(50)가 관통하도록 관통홀(61)이 천공되며, 이 관통홀(61)과 대응하는 상판(30), 즉 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32) 사이의 상판(30)에는 보스(80)가 접합 고정되어 있다.

이러한 보스(80)는 스크류를 조일 수 있도록 축방향으로 암나사홀(81)이 축방향으로 가공되며 브레이즈 용접되는 고정부재를 통해 상판(30)에 입설 고정되는데, 이의 구조를 도 3과 도 4를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 고정부재는 상판(30)에 형성된 고정홀(33)과, 이 고정홀(33)에 끼워져 가조립되도록 보스(80)의 하단에 형성된 결합턱(82)과, 이 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이에 배치되는 용접링(90)을 포함하고 있다.

고정홀(33)은 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32) 사이의 상판(30)에 천공된 것으로, 보스(80)를 설치하고자 하는 위치에 미리 가공되며 이로 인해 보스(80)가 정확한 위치에 설치되게 된다.

그리고 결합턱(82)은 보스(80)의 하단에 직경이 줄어들어 단차지게 형성된 것으로, 이로 인해 고정홀(33)에 여유있게 끼워져 결합되게 된다. 또한, 용접링(90)은 결합턱(82)을 상판(30)에 브레이즈 용접(braze welding)하기 위한 것으로, 링 형상으로 이루어져 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이에 배치되게 된다. 이러한 용접링(90)은 열교환판(20)들의 브레이즈 용접시 동시에 용융되도록 브레이즈드 합금(brazed alloy)으로 구성하는 것이 바람직하다.

다음에는 이와 같이 구성된 고정부재를 통한 보스의 접합과정 및 이에 따른 효과를 설명한다.

우선, 도 4에 도시한 바와 같이, 보스(80)의 결합턱(82)을 상판(30)의 고정홀(33)에 끼워 조립한 후 보스(80)의 하단에 용접링(90)을 끼운다. 따라서 용접링(90)은 결합턱(82)의 가장자리를 감싸도록 배치된다.

그리고 이러한 상태에서 열을 가하여 용접링(90)을 용융시키면, 이것은 도 5와 같이, 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이 틈으로 침투하면서 결합턱(82)을 상판(30)에 접합한다(도 5의 "W"는 용접링(90)이 녹으면서 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이틈으로 침투된 용입물을 지시하는 것이다).

이에 따라 보스(80)는 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(31)(32) 사이의 상판(30)에 정확하면서도 용이하게 고정되며, 아울러 상판(30) 및 보스(80)에는 아무런 손상을 입지 않는다. 또한, 다단으로 배치된 열교환판(20)들을 브레이즈 용접하는 과정에서 동시에 보스(80) 역시 브레이즈 용접하면, 보스(80)의 접합을 보다 용이하게 할 수 있는 이점이 있다. 또한, 보스(80)의 접합부위를 육안으로 확인 가능함으로써, 제품 불량여부를 보다 용이하게 판단할 수 있다.

한편, 이러한 기술적 사상은 용접링(90)을 보스(80)의 하단에 끼워 접합하는 것을 예로 하여 설명하였지만, 도 6에 도시한 바와 같이 용접링(90a)을 소정의 두께를 갖는 와셔타입으로 구성하여도 본 고안의 소기 목적을 달성할 수 있다.

즉, 보스(80)의 결합턱(82)에 와셔 타입의 용접링(90a)을 끼운 후 이를 고정홀(33)에 결합한다. 이러한 상태에서 브레이즈 용접하면, 용접링(90a)이 용융되면서 이들의 사이 틈새로 들어가 보스(80)를 접합시키게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 고안에 따른 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재는, 직수 및 난방수 입ㆍ출구 사이의 상판에 형성된 고정홀과, 이 고정홀에 끼워져 결합되도록 보스의 하단에 단차지게 형성된 결합턱과, 이 결합턱과 고정홀 사이로 용융되어 결합턱을 상판에 접합하는 용접링을 포함하고 있다. 이에 따라 용접링을 통해 보스의 단부가 상판에 접합됨으로써, 보스의 접합 시 상판 및 보스의 손상이 발생되지 않는 이점이 있다. 또한, 보스는 상판에 형성된 고정홀에 정확하게 조립됨으로써, 이것이 설정된 정확한 위치에 고정됨과 동시에 이의 접합 작업을 보다 용이하게 할 수 있는 작용효과가 있다.

Claims (3)

1. 다단으로 브레이즈 용접되어 난방수유로와 직수유로를 상호 번갈아가면서 형성하는 열교환판(20)들과, 상기 열교환판(20)들의 상부에 배치되며 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32)가 코너부위에 형성된 상판(30)과, 상기 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32)와 연통되도록 상기 상판(30)에 스크류(50)를 통해 고정되는 관로배관(40L)(40R)과, 상기 관로배관(40L)(40R) 고정을 위한 스크류(50)를 조이기 위해 상기 직수 및 난방수의 입ㆍ출구(31)(32) 사이의 상판(30)에 마련되는 보스(80)와, 상기 보스(80)를 상기 상판(30)에 입설되게 고정하기 위한 고정부재를 갖춘 보일러용 온수열교환기에 있어서,

   상기 고정부재는,

   상기 직수 및 난방수 입ㆍ출구(31)(32) 사이의 상판(30)에 형성된 고정홀(33)과, 상기 고정홀(33)에 끼워져 결합되도록 상기 보스(80)의 하단에 단차지게 형성된 결합턱(82)과, 상기 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이로 용융되어 상기 결합턱(82)을 상기 상판(30)에 접합하는 용접링(90)(90a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 용접링(90)은 상기 열교환판(20)들의 브레이즈 용접 시 일체로 용융되도록 브레이즈드 합금으로 이루어 진 것을 특징으로 하는 보일러용 온수열교환기의보스 고정부재.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 용접링(90a)은 소정의 두께를 갖는 와셔 타입으로 이루어지며, 상기 보스(80)의 결합턱(82)과 고정홀(33) 사이에 배치되어 용융되는 것을 특징으로 하는 보일러용 온수열교환기의 보스 고정부재.