KR20030026600A - Upper burning type condensing gas boiler - Google Patents

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KR20030026600A
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Abstract

PURPOSE: A stainless steel wrinkle pipe is formed along the wall of a burning chamber to form a latent heat exchanger and a sensible heat exchanger integrally. CONSTITUTION: A burner(30) mixes gas with air to burn, and a blowing fan(20) supplies air to the burner. A sensible heat exchanger(40) heats hot water by the burning heat of the burner. A latent heat exchanger(50) heats hot water by heat exchange with a discharge gas in a burning chamber. A burning chamber wall is formed of an inner wall and an outer wall. The sensible heat exchanger and the latent heat exchanger are formed integrally along the line of stainless steel wrinkle pipe of the burning chamber wall. The latent heat exchanger is installed below the sensible heat exchanger. The burner and the blowing fan are installed below the latent heat exchanger for up-burning.

Description

상향 연소식 콘덴싱 가스보일러{Upper burning type condensing gas boiler}Upper burning type condensing gas boiler

본 발명은 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연소실 벽체를 따라 열교환핀이 없는 스테인레스 주름관으로 감아 올려서 현열부 및 잠열부 열교환기를 일체형으로 간단하게 제작함과 아울러 상향 연소가 가능하면서 응축수가 배기가스와 동일 방향으로 흐르도록 한 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러에 관한 것이다.The present invention relates to an upward combustion condensing gas boiler, and more specifically, by winding up a stainless corrugated pipe without heat exchange fins along the combustion chamber wall, the sensible and latent heat exchangers can be easily integrated with each other, and the upward combustion is possible. It relates to an upward combustion condensing gas boiler in which condensate flows in the same direction as the exhaust gas.

일반적으로 가정에서 사용되고 있는 난방 및 온수 보일러는 사용 연료에 따라 기름보일러와 가스보일러로 나뉘어진다.In general, heating and hot water boilers used in homes are divided into oil boilers and gas boilers according to the fuel used.

이 중에서 최근에는 대기오염이 적고 사용이 편리한 가스보일러를 주로 사용하고 있으며, 그 연료로는 액화천연가스(LNG)를 주로 사용한다.Among these, gas boilers having low air pollution and easy use are mainly used, and liquefied natural gas (LNG) is mainly used as the fuel.

이러한 가스보일러는 가스공급관을 통과하여 공급된 가스가 점화트랜스에 의해 메인 버너를 통해 점화하도록 되어 있고, 또한 가스보일러 내부에 열교환장치가 설치되어 있으며, 급수 및 난방배관을 통해 옥상수조나 온수순환펌프 등이 설치되어 있다.The gas boiler is configured to ignite the gas supplied through the gas supply pipe through the main burner by an ignition transformer, and a heat exchanger is installed inside the gas boiler, and a rooftop water tank or a hot water circulation pump through a water supply and heating pipe. Etc. are installed.

그런데, 통상적으로 가스보일러의 열효율은 약 75% ~ 80% 정도이고, 나머지 20% ~ 25%는 배기가스에 의한 손실인 것이다.However, the thermal efficiency of the gas boiler is typically about 75% to 80%, and the remaining 20% to 25% is a loss due to the exhaust gas.

따라서, 이 배기가스가 가지고 있는 열을 회수하는 방법 중의 하나가 콘덴싱 열교환 기술인데, 이 콘덴싱 열교환 기술은 상기 배기가스가 나가는 통로에 재생 열교환기를 설치하여 배기가스를 응축시켜 열을 회수하므로 열손실을 최소화하고자 하는 것이다.Therefore, one of the methods of recovering the heat of the exhaust gas is a condensing heat exchange technique. The condensing heat exchange technique is provided with a regenerative heat exchanger in a passage through which the exhaust gas exits to condense the exhaust gas to recover heat. It is to be minimized.

이처럼 상기 가스 보일러는 제어방식이나 밀폐상태에 따라 여러 가지 형식으로 나눌 수 있으나, 난방수를 가열하는 열원에 따라 크게 콘덴싱과 비콘덴싱 형식으로 구분할 수 있다.As such, the gas boiler may be classified into various types according to a control method or a sealed state, but may be classified into condensing and non-condensing types according to heat sources for heating heating water.

이 중에서 콘덴싱 방식은 버너에 의해 연소된 열을 이용하여 직접적으로 난방수를 가열하는 현열부 열교환기와 함께 현열부 열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열 열교환기를 지니고 있으며, 비콘덴싱 방식은 현열 열교환기만 구비하고 있다.Among them, the condensing method has a latent heat exchanger that heats the heating water by using latent heat of exhaust gas passing through the sensible heat exchanger, together with a sensible heat exchanger that directly heats the heating water by using the heat burned by the burner. The non-condensing method is provided only with the sensible heat exchanger.

상기 콘덴싱 가스보일러는 열효율을 고려하여서 동 재질을 주로 많이 사용하지만, 열교환기 내부에서는 응축시 발생하는 산성수분과 배기가스 중의 황산화물, 질소산화물 및 연소열에 의하여 부식이 발생하는 바, 이를 억제하기 위하여 근래에는 내식성을 갖춘 알루미늄 혹은 스테인레스 재질을 주로 사용한다.The condensing gas boiler mainly uses the same copper material in consideration of thermal efficiency, but in the heat exchanger, corrosion occurs due to sulfuric acid, nitrogen oxide, and combustion heat in the exhaust gas and acidic water generated during condensation. Recently, aluminum or stainless steel with corrosion resistance is mainly used.

상기 콘덴싱 가스보일러의 구성은 가스가 하측으로 이동하여서 열을 공급하도록 하는 하향 연소방식과 열이 상측으로 이동하면서 열을 공급하도록 하는 상향연소방식의 가스보일러를 사용하고 있다.The condensing gas boiler is configured to use a downward combustion method in which gas moves downward to supply heat, and an upward combustion gas boiler in which heat moves upward.

여기서는 종래 일반적인 콘덴싱 방식의 가스 보일러 구성에 대해서 살펴보기로 한다.Here, the configuration of a gas boiler of the conventional general condensing method will be described.

도 1은 종래 하향 연소식 콘덴싱 방식의 가스 보일러를 도시한 구성도이다.1 is a block diagram showing a gas boiler of the conventional downward combustion condensing method.

여기에 예시한 가스 보일러는 외기의 온도변화에 따라 공기량을 조절하여 항상 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 공기비례제어 방식으로 송풍기(110)와 버너(120)가 연소기(100)의 상부에 배치되어 있다.In the gas boiler illustrated here, the air blower 110 and the burner 120 are disposed on the upper part of the combustor 100 in an air proportional control method in which a certain amount of air is always supplied by adjusting the air amount according to the temperature change of the outside air. It is.

상기 연소기(100)의 상부에는 송풍기(110)의 작동에 따라 흡기덕트(130)를 통해 흡입된 급기와 가스를 연소시키는 버너(120)가 설치되어 있으며, 버너(120) 아래에는 차례대로 현열부 열교환기(140)와 잠열부 열교환기(160)가 배치되어 있다.The upper part of the combustor 100 is provided with a burner 120 for burning the air and gas sucked through the intake duct 130 in accordance with the operation of the blower 110, the sensible heat portion in turn under the burner 120 The heat exchanger 140 and the latent heat exchanger 160 are disposed.

상기 현열부 열교환기(140)는 버너(120)에서 발생된 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하게 되며, 잠열부 열교환기(160)는 배기가스와의 열 접촉시 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열시킨다.The sensible heat exchanger 140 heats the heating water in the process of exchanging heat by directly contacting the sensible heat generated from the burner 120, the latent heat exchanger 160 is generated when the heat contact with the exhaust gas The latent heat is used to heat the heating water.

그리고, 상기 잠열부 열교환기(160)를 통과한 배기가스는 배기덕트(150)를 통해서 외부로 방출되며, 열교환 과정에서 발생된 응축수는 배기후드(180)에 모아진 다음 외부로 배출된다.In addition, the exhaust gas passing through the latent heat exchanger 160 is discharged to the outside through the exhaust duct 150, and condensed water generated in the heat exchange process is collected in the exhaust hood 180 and then discharged to the outside.

또한, 보일러의 좌측 하부에는 난방수를 순환시키는 순환펌프(170)가 배치되어 있다.In addition, a circulation pump 170 for circulating the heating water is disposed at the lower left side of the boiler.

상기 순환펌프(170)가 작동되면, 실내의 난방을 마친 난방수는 라인(L1)을 통해서 난방수 여과기(190)로 유입하게 된다.When the circulation pump 170 is operated, the heating water which has finished heating in the room is introduced into the heating water filter 190 through the line L1.

상기 난방수 여과기(190)에서는 난방수에 포함되어 있는 불순물을 제거하게 되며, 여과된 난방수는 상부의 기수 분리기(200)로 보내진다.The heating water filter 190 removes impurities contained in the heating water, and the filtered heating water is sent to the upper water separator 200.

상기 기수 분리기(200)는 난방수에 포함되어 있는 공기를 배출하기 위한 것으로, 상부의 에어벤트를 통해서 공기를 배출하게 된다.The water separator 200 is for discharging the air contained in the heating water, it is to discharge the air through the upper air vent.

이때, 상기 난방수 여과기(190)와 기수 분리기(200)사이에는 난방수의 압력이 과도하게 상승되는 것을 막기 위한 과압방지밸브(210)가 설치되어 있어, 난방수의 일부를 팽창탱크(220)로 보내 압력을 조절하게 된다.At this time, an overpressure preventing valve 210 is installed between the heating water filter 190 and the water separator 200 to prevent the pressure of the heating water from being excessively increased, thereby expanding a part of the heating water into the expansion tank 220. To control the pressure.

상기 기수 분리기(200)를 통과한 난방수는 순환펌프(170)의 작동으로 라인 (L2)을 통해서 잠열부 열교환기(160)로 공급된 다음, 현열부 열교환기(140)를 지나면서 가열되어 라인(L3)으로 배출된다.The heating water passing through the water separator 200 is supplied to the latent heat exchanger 160 through line L2 by the operation of the circulation pump 170 and then heated while passing through the sensible heat exchanger 140. Discharged to line L3.

이처럼 라인(L3)을 통해 배출된 난방수는 삼방밸브(230)의 작동에 따라 실내로 공급된다.Thus, the heating water discharged through the line (L3) is supplied to the room according to the operation of the three-way valve 230.

그리고, 보일러의 중간 하부에는 난방수의 열을 이용하여 온수를 얻는 열교환기가 도시되어 있다.In the middle of the boiler, a heat exchanger for obtaining hot water using heat of heating water is illustrated.

온수흐름스위치(240)의 작동에 따라 라인(L4)을 통해 유입된 냉수는 온수 열교환기(250)를 지나는 과정에서 가열된 다음, 라인(L5)을 통해서 배출된다.In accordance with the operation of the hot water flow switch 240, the cold water introduced through the line (L4) is heated in the process of passing through the hot water heat exchanger 250, and then discharged through the line (L5).

또한, 보일러의 우측 하부에는 가스 공급장치가 설치되어 있다.In addition, a gas supply device is installed at the lower right side of the boiler.

가스밸브(260)의 작동에 따라 라인(L6)을 통해 유입된 가스는 라인(L7)을 통해서 연소기(100) 상부의 노즐(270)로 공급된다.According to the operation of the gas valve 260, the gas introduced through the line L6 is supplied to the nozzle 270 above the combustor 100 through the line L7.

이때, 가스의 공급량은 공기비례제어 전자밸브(280)의 작동에 따라 가변됨으로써 외기의 변화에 따른 공급량을 보상하게 된다.At this time, the supply amount of gas is changed according to the operation of the air proportional control solenoid valve 280 to compensate for the supply amount according to the change of the outside air.

이렇게 공급된 가스는 점화 트랜스(290) 및 점화봉을 통해 전달되는 스파크에 의해 점화되어 연소되는데, 이러한 일련의 연소과정은 사용자가 조작하는 실내온도 조절기(300)의 입력신호를 받는 컨트롤러(310)에 의해서 제어된다.The gas supplied is ignited and combusted by a spark delivered through the ignition transformer 290 and the ignition rod, and this series of combustion processes the controller 310 receiving an input signal from the indoor temperature controller 300 operated by a user. Controlled by

이와 같이 종래 콘덴싱 방식의 가스보일러는 열효율을 향상시킬 수 있는 이중구조의 열교환기가 구비되어 있는 바, 이는 상부의 현열부 열교환기(140)와 하부의 잠열부 열교환기(160)를 일체화시켜 사용하게 되므로 가스보일러에서 배기가스에 의해 외부로 방출되어 손실되던 에너지를 이용하여 에너지의 절약을 기할 수 있도록 구성되어 있다.Thus, the conventional condensing gas boiler is provided with a heat exchanger having a dual structure that can improve the thermal efficiency, which is used to integrate the sensible heat exchanger 140 and the latent heat exchanger 160 of the lower portion. Therefore, it is configured to save energy by using energy that is discharged and lost by the exhaust gas from the gas boiler to the outside.

이때, 상기 상부의 현열부 열교환기(140)는 버너(120)에서 발생한 연소 현열을 흡수하게 되는 바, 이는 현열부 열교환기(140)에 상하 배열된 현열교환파이프의 둘레에 브레이징 용접되어 있는 현열 열교환핀에서 현열을 흡수하여 현열교환파이프 내부로 흐르는 열매체에 전달하는 과정을 통해 이루어진다.In this case, the upper sensible heat exchanger 140 absorbs the combustion sensible heat generated from the burner 120, which is sensible heat brazed around the sensible heat exchange pipe arranged vertically in the sensible heat exchanger 140. It absorbs sensible heat from the heat exchange fins and transfers it to the heat medium flowing inside the sensible heat exchange pipe.

또한, 상기 하부의 잠열부 열교환기(160)는 상기 현열부 열교환기(140)에서 열교환을 마친 현열의 잔열 및 응축시 발생하는 응축 잠열을 흡수하게 되는 바, 이는 잠열부 열교환기(160)에 상하 배열된 잠열교환파이프의 둘레에 브레이징 용접되어 잠열을 흡수하는 잠열 열교환핀에서 잠열을 흡수하여 열매체에 전달하는 과정을 통해 이루어진다.In addition, the lower latent heat exchanger 160 absorbs the residual heat of the sensible heat completed after the heat exchange in the sensible heat exchanger 140 and the latent heat of condensation generated by condensation, which is applied to the latent heat exchanger 160. It is made through the process of absorbing the latent heat from the latent heat exchanger fin, which is brazed and welded around the upper and lower latent heat exchange pipes, to absorb the latent heat.

그런데, 상기한 바와 같은 종래의 콘덴싱 가스보일러의 경우, 현열부와 잠열부를 별도로 제작하도록 되어 있어 그 구조가 복잡하고 제작성이 저하되는 문제점이 있었고, 현열 및 잠열 열교환기의 외주면에 열교환핀을 브레이징 용접을 통해 형성시켜주도록 되어 있어 제작 공정이 복잡하다는 문제점이 있었다.However, in the case of the conventional condensing gas boiler as described above, since the sensible heat portion and the latent heat portion are manufactured separately, there is a problem in that the structure is complicated and the manufacturability is reduced, and the heat exchange fins are brazed on the outer circumferential surfaces of the sensible and latent heat exchanger. There is a problem that the manufacturing process is complicated to be formed by welding.

또한, 상기 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열 교환기는 상향 연소가 불가능하고 하향 연소에서만 사용 가능하며, 종래 콘덴싱 가스보일러의 열교환기들은 작고 가벼우면서도 높은 열효율을 갖도록 형성하지 못하였다.In addition, the heat exchanger used in the condensing gas boiler is not capable of upward combustion and can be used only in the downward combustion, and the heat exchangers of the conventional condensing gas boiler are not formed to have a small, light and high thermal efficiency.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 이를 보다 효과적으로 해소하기 위한 방안으로 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 연소실 벽체를 따라 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관으로 감아 올려서 현열부 및 잠열부 열교환기를 일체형으로 간단하게 제작함과 아울러 상향 연소가 가능하면서 응축수가 배기가스와 동일 방향으로 흐르도록 한 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러를 제공하는 데 있다.The present invention has been made in view of the above problems in order to more effectively solve the problem, the object of the present invention by winding a stainless corrugated pipe that does not require heat exchange fins along the combustion chamber wall, the sensible and latent heat exchanger integrally A simple combustion and upstream combustion condensing gas boiler is provided to allow condensate to flow in the same direction as the exhaust gas.

도 1은 종래 하향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 전체 구성을 설명하기 위한 구성도,1 is a configuration diagram for explaining the overall configuration of a conventional downward combustion condensing gas boiler,

도 2는 본 발명에 따른 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 구성 상태를 도시한 단면도,2 is a cross-sectional view showing the configuration of the upstream combustion condensing gas boiler according to the present invention;

도 3은 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 측면도,Figure 3 is a side view showing a state in which the stainless corrugated pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger according to the present invention,

도 4는 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 저면도.Figure 4 is a bottom view showing a state in which the stainless steel corrugated pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger according to the present invention.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

10 : 연소실 11 : 내부격막10 combustion chamber 11: inner diaphragm

12 : 외부격막 20 : 송풍기12: outer diaphragm 20: blower

30 : 버너 31 : 가스밸브30: burner 31: gas valve

40 : 현열부 열교환기 50 : 잠열부 열교환기40: sensible heat exchanger 50: latent heat exchanger

41,51 : 스테인레스 주름관 60 : 배기덕트41,51: stainless corrugated pipe 60: exhaust duct

61 : 배기구 70 : 응축수 배출구61: exhaust port 70: condensate outlet

80 : 난방수 유입구 81 : 난방수 배출구80: heating water inlet 81: heating water outlet

90, 91 : 단열재 H : 열교환기90, 91: heat insulating material H: heat exchanger

W : 연소실 벽체W: combustion chamber wall

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러는 연소실 내에 연소열을 제공할 수 있도록 가스밸브를 통해 유입된 가스를 공기와 혼합하여 연소시키는 버너와; 상기 버너에 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 송풍기와; 상기 연소실 내에서 버너의 연소열에 의해 직접 가열되어 난방수를 데워주는 현열부 열교환기와; 상기 연소실 내부에서 발생한 배기가스와 열교환을 통해 배기가스의 잠열로 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서, 상기 연소실에는 내부격막과 외부격막으로 이루어진 연소실 벽체가 구비되고, 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기가 상기 연소실 벽체를 따라 하나의 라인으로 감아 올라가는 스테인레스 주름관에 의해 일체로 구성됨과 아울러 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기가 배치되며, 상기 버너와 송풍기가 상기 연소실의 하부인 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기의 아래쪽에 순차적으로 설치되어 상향 연소가 가능하게 되고, 상기 연소실의 외부격막 외측으로 배기가스를 배출하기 위한 배기구가 구비된 배기덕트가 설치됨과 더불어 연소실 하부 쪽으로 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an upward combustion condensing gas boiler comprising: a burner configured to combust and mix gas introduced through a gas valve with air to provide combustion heat in a combustion chamber; A blower for supplying a predetermined amount of air to the burner; A sensible heat exchanger that directly heats the heating water by the combustion heat of the burner in the combustion chamber; In the condensing gas boiler comprising a latent heat exchanger for heating the heating water by the latent heat of the exhaust gas through heat exchange with the exhaust gas generated in the combustion chamber, the combustion chamber is provided with a combustion chamber wall consisting of an inner diaphragm and an outer diaphragm, The sensible heat exchanger and the latent heat exchanger are integrally formed by a stainless corrugated pipe wound up one line along the combustion chamber wall, and a latent heat exchanger is disposed below the sensible heat exchanger, and the burner and the blower are arranged at the bottom of the combustion chamber. The sensible heat exchanger and the latent heat exchanger are sequentially installed under the sensible heat exchanger so that upward combustion is possible, and an exhaust duct having an exhaust port for discharging exhaust gas to the outside of the outer diaphragm of the combustion chamber is installed and toward the lower side of the combustion chamber. Condensation to drain condensate It is characterized in that the water outlet is provided.

이하, 본 발명의 구성에 대하여 첨부도면에 도시한 일 실시예에 의거하여 상세히 설명한다.EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure of this invention is demonstrated in detail based on one Example shown in an accompanying drawing.

도 2는 본 발명에 따른 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러의 구성 상태를 도시한 단면도이고, 도 3은 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따라 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성하는 스테인레스 주름관이 감겨 있는 상태를 도시한 저면도이다.2 is a cross-sectional view showing a configuration of the upstream combustion condensing gas boiler according to the present invention, Figure 3 is a side view showing a state in which the stainless corrugated pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger according to the present invention, Figure 4 is a bottom view showing a state in which the stainless corrugated pipe constituting the sensible heat portion and the latent heat portion heat exchanger according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러는 상향 연소식 구성을 가지고 있다.As shown in FIG. 2, the condensing gas boiler according to the present invention has an upward combustion configuration.

즉, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러는 연소실(10)의 하단부에 송풍기(20)가 설치되어 있고, 이 송풍기(20)의 위쪽에 버너(30)가 설치되어 가스밸브(31)를 통해 유입되는 가스와 공기를 혼합한 후, 연소실(10)에서 점화, 연소시킬 수 있도록 구성되어 있다.That is, in the condensing gas boiler according to the present invention, a blower 20 is installed at the lower end of the combustion chamber 10, and a burner 30 is installed above the blower 20 to flow through the gas valve 31. After mixing gas and air, it is comprised so that the combustion chamber 10 may be ignited and combusted.

그리고, 상기 버너(30)의 상부에는 본 발명의 특징적인 구성인 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)가 일체로 구성된 열교환기(H)를 설치하여 버너 (30)의 연소열을 받아 열교환이 이루어지도록 구성되어 있다.In addition, an upper part of the burner 30 is provided with a heat exchanger H in which the sensible heat exchanger 40 and the latent heat exchanger 50, which is a characteristic configuration of the present invention, are integrally installed. It is configured to receive heat exchange.

또한, 상기 연소실(10)의 하부로 내려올수록 상기 버너(30)에서 발생된 연소열이 직접 접촉하지 않고 간접적으로 접촉하게 되면서 임의의 설계지점에서 응축이 발생하게 되고, 연소실(10)의 최 하부 쪽으로 배기덕트(60) 및 응축수 배출구(70)를 설치하여 열교환 과정에서 발생된 응축수를 응축수 배출구(70)로 배출함과 더불어 나머지 배기가스를 배기덕트(60) 상에 구비된 배기구(61)를 통해 외부로 배출하도록 구성되어 있다.In addition, as descending to the lower portion of the combustion chamber 10, the heat of combustion generated from the burner 30 is indirectly contacted instead of directly contacting, and condensation occurs at an arbitrary design point, and toward the bottom of the combustion chamber 10. By installing the exhaust duct 60 and the condensate outlet 70 to discharge the condensate generated during the heat exchange process to the condensate outlet 70, the remaining exhaust gas through the exhaust port 61 provided on the exhaust duct 60 It is configured to discharge to the outside.

즉, 상기 열교환기(H) 하부로부터 찬 유체(난방수)가 유입되고, 순차적으로 열교환기(H)의 하부로부터 상부 쪽으로 열교환기(H)의 관로를 통해 유체가 연소실 (10) 내부를 통과하면서 상기 버너(30)에서 발생한 연소열을 흡수하도록 되어 있다.That is, cold fluid (heating water) flows in from the lower part of the heat exchanger H, and the fluid passes through the inside of the combustion chamber 10 through the conduit of the heat exchanger H from the lower part of the heat exchanger H to the upper part in sequence. While absorbing the combustion heat generated by the burner (30).

여기서, 본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러를 구성하고 있는 각 구성 요소들의 배치 상태를 보다 상세히 살펴보면 다음과 같다.Here, the arrangement of the components constituting the condensing gas boiler according to the present invention will be described in more detail as follows.

상기 연소실(10)은 대략 사각형 단면을 갖도록 구비되어 있는 바, 이 연소실(10)은 내부격막(11)과 외부격막(12)으로 이루어진 연소실 벽체(W)로 감싸지는 구조로 구성되어 있다.The combustion chamber 10 is provided to have a substantially rectangular cross section. The combustion chamber 10 is configured to be surrounded by a combustion chamber wall W formed of an inner diaphragm 11 and an outer diaphragm 12.

이때, 상기 외부격막(12)은 연소실(10) 전체를 커버하는 형태로 형성되어 있고, 상기 내부격막(11)은 외부격막(12) 보다 낮은 소정의 높이로 외부격막(12) 내측에 소정간격을 두고 형성되어 있다.At this time, the outer diaphragm 12 is formed to cover the entire combustion chamber 10, the inner diaphragm 11 is a predetermined interval inside the outer diaphragm 12 to a predetermined height lower than the outer diaphragm 12. Formed.

그리고, 상기 외부격막(12)의 외측으로는 연소실(10) 전체를 감싸도록 배기덕트(60)가 배치되는 구성으로 되어 있다.The exhaust duct 60 is disposed outside the outer diaphragm 12 so as to surround the entire combustion chamber 10.

이때, 상기 연소실(10)의 상부 배기덕트(60) 상에 배기구(61)가 구비되어 있어 연소실(10)에서 생성된 배기가스가 상기 내부격막(11)과 외부격막(12) 사이의 빈 공간을 통해 연소실(10)의 아래쪽 방향으로 빠져나온 뒤 외부격막(12) 외측의 배기덕트(60)를 타고 상승하여 배기구(61)를 통해 빠져나가도록 되어 있다.In this case, an exhaust port 61 is provided on the upper exhaust duct 60 of the combustion chamber 10, so that the exhaust gas generated in the combustion chamber 10 is an empty space between the inner diaphragm 11 and the outer diaphragm 12. After exiting in the downward direction of the combustion chamber 10 through the exhaust duct 60 outside the outer diaphragm 12 is to rise through the exhaust port 61.

그리고, 상기와 같은 구성을 갖는 연소실(10) 내에는 열교환기(H)가 일체로 형성되어 있는 바, 상기 열교환기(H)는 내부격막(11)과 외부격막(12)으로 구성된 연소실 벽체(W)를 따라 연소실(10)의 하부에서 상부로 올라가면서 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관(41,51)이 하나의 라인으로 감겨져 있는 형상으로 구성되어 있다.In addition, a heat exchanger H is integrally formed in the combustion chamber 10 having the above-described configuration, and the heat exchanger H includes a combustion chamber wall including an inner diaphragm 11 and an outer diaphragm 12. The stainless corrugated pipes 41 and 51, which do not require heat exchange fins, are wound in one line while going up from the lower part of the combustion chamber 10 along the W).

이때, 상기 스테인레스 주름관(41,51)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 연소실(10)의 하단부 쪽에서 난방수가 유입될 수 있는 난방수 유입구(80)로 형성되고, 이 난방수 유입구(80)로부터 시작하여 연소실(10)의 측벽 전체를 하부에서 상부 쪽으로 빈틈없이 감은 상태에서 연소실(10) 상부면 전체를 감은 다음, 상기 난방수 유입구(80) 반대쪽 끝단이 연소실(10)의 일측 하단부 쪽으로 연장되어 연소실 (10) 내부를 거쳐 지나온 난방수를 배출할 수 있는 난방수 배출구(81)로 형성되도록 되어 있다.At this time, the stainless corrugated pipe (41, 51) is formed as a heating water inlet 80 through which the heating water can be introduced from the lower end of the combustion chamber 10, as shown in Figure 3 and 4, the heating water inlet ( Starting from 80, the entire side surface of the combustion chamber 10 is wound in a state in which the entire side wall of the combustion chamber 10 is wound tightly from the lower side to the upper side, and the opposite end of the heating water inlet 80 is the lower end of one side of the combustion chamber 10. Is formed to be a heating water outlet 81 which can be extended to discharge the heating water passing through the inside of the combustion chamber (10).

이와 같이 본 발명에서는 상기 열교환기(H)가 하나의 라인으로 형성된 스테인레스 주름관(41,51)으로 이루어지고, 이로 인해 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)가 일체로 형성되는 구조로 되어 있다.Thus, in the present invention, the heat exchanger (H) is made of stainless corrugated pipes (41, 51) formed in a single line, and thus the sensible heat exchanger 40 and the latent heat exchanger (50) are integrally formed It is structured.

이때, 하나의 라인으로 형성된 스테인레스 주름관(41,51)에 의해 일체로 형성된 잠열부 열교환기(50)와 현열부 열교환기(40)의 구분은 상기 연소실(10) 하부에 구비되는 버너(30)에서 직접적인 연소열을 받고 있는지의 여부로 결정되게 되는 바, 본 발명에서는 잠열부 열교환기(50)와 현열부 열교환기(40)의 구분이 내부격막 (11)의 높이에 의해 결정된다.At this time, the distinction between the latent heat exchanger 50 and the sensible heat exchanger 40 formed integrally by the stainless corrugated pipes 41 and 51 formed as one line is the burner 30 provided below the combustion chamber 10. In the present invention, it is determined whether the direct heat of combustion is received, and the division of the latent heat exchanger 50 and the sensible heat exchanger 40 is determined by the height of the inner diaphragm 11.

즉, 상기 잠열부 열교환기(50)는 내부격막(11)에 의해 버너(30)의 연소열에 직접적으로 노출되는 것이 차단되어 있다.That is, the latent heat exchanger 50 is blocked from being directly exposed to the combustion heat of the burner 30 by the internal diaphragm 11.

이때, 상기 연소실(10)과 잠열부 열교환기(50)를 차단하고 있는 내부격막 (11)에는 보다 확실하게 연소열을 차단하기 위한 단열재(90)가 부착되어 있다.At this time, the inner diaphragm 11 which blocks the combustion chamber 10 and the latent heat exchanger 50 has a heat insulating material 90 for more reliably blocking the heat of combustion.

이와 같이 상기 내부격막(11) 및 단열재(90)에 의해 버너(30)의 연소열과 직접적인 접촉이 차단된 상기 잠열부 열교환기(50)에서는 연소 과정에서 발생한 배기가스가 연소실(10)을 빠져나가는 과정에서 접촉하면서 배기가스의 잠열을 받아 잠열부 열교환기(50)의 표면에서 응축이 일어나도록 되어 있다.As described above, in the latent heat exchanger 50 in which direct contact with the heat of combustion of the burner 30 is blocked by the inner diaphragm 11 and the heat insulating material 90, exhaust gas generated during the combustion process exits the combustion chamber 10. Condensation occurs on the surface of the latent heat exchanger 50 by receiving latent heat of the exhaust gas while contacting in the process.

그리고, 상기 스테인레스 주름관(41,51)이 배치되어 있는 외부격막(12)의 외측에도 별도의 단열재(91)가 부착되어 감싸져 있는 바, 이는 연소실(10) 내의 열 손실을 최대한 줄일 수 있도록 하여 열효율을 향상시킬 수 있도록 하기 위함이다.In addition, a separate heat insulator 91 is also attached to the outer side of the outer diaphragm 12 where the stainless corrugated pipes 41 and 51 are disposed, so that the heat loss in the combustion chamber 10 can be reduced as much as possible. This is to improve the thermal efficiency.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 살펴보도록 한다.Hereinafter, look at the operation and effects of the present invention configured as described above.

본 발명에 따른 콘덴싱 가스보일러의 사용상태를 살펴보면, 미 도시된 스위치를 작동하여 가스보일러를 가동하게 되면, 상기 가스밸브(31)를 통해 가스가 유입되어 공기와 혼합된 가스가 버너(30)에서 점화가 이루어져 연소실(10)의 내부에서 연소열을 발생하게 된다.Looking at the state of use of the condensing gas boiler according to the present invention, when the gas boiler is operated by operating a switch not shown, gas is introduced through the gas valve 31 and mixed with air in the burner 30. Ignition is generated to generate combustion heat in the combustion chamber 10.

이와 동시에 도시되지 않은 순환펌프의 작동으로 상기 난방수 유입구(80)를 통해 상기 열교환기를 순환하게 되는 유체(난방수)가 유입되게 되는 바, 난방수 유입구(80)로 유입되는 유체는 연소실(10)에서 가열 전이기 때문에 차가운 상태로 유입되게 된다.At the same time, the fluid (heating water) that circulates the heat exchanger is introduced through the heating water inlet 80 through the operation of a circulation pump (not shown), and the fluid flowing into the heating water inlet 80 is the combustion chamber 10. ), It enters the cold state because of the heat transition.

이렇게 유입된 차가운 유체는 연소실 하부에 위치한 잠열부 열교환기(50)를 거치면서 연소실(10)을 빠져 나오는 배기가스와 열교환을 일으켜 가열(예열)되게 된다.The cold fluid thus introduced is heated (preheated) by causing heat exchange with the exhaust gas exiting the combustion chamber 10 while passing through the latent heat exchanger 50 located under the combustion chamber.

즉, 상기와 같이 연소실(10) 내에서 연소가 일어나게 되면, 연소실(10)의 내부격막(11) 위쪽에 구성되어 있는 현열부 열교환기(40)에 연소열이 가해짐과 더불어 배기가스가 생성되고, 이때 생성된 배기가스는 현열부 열교환기(40)와 잠열부 열교환기(50)를 구분하는 내부격막(11)과 외부격막(12) 사이의 빈 공간을 통해 빠져나가게 되는 바, 이렇게 빠져나가는 배기가스가 상기 잠열부 열교환기(50)를 지나면서 잠열부 열교환기(50) 내부를 따라 흐르는 유체 사이에서 열교환을 일으켜 잠열부 열교환기(50)에서는 배기가스의 잠열을 흡수하여 가열(예열)이 이루어지게 되는 것이다.That is, when combustion occurs in the combustion chamber 10 as described above, the heat of combustion is applied to the sensible heat exchanger 40 configured above the inner diaphragm 11 of the combustion chamber 10 and exhaust gas is generated. In this case, the generated exhaust gas is discharged through the empty space between the inner membrane 11 and the outer membrane 12 separating the sensible heat exchanger 40 and the latent heat exchanger 50. As the exhaust gas passes through the latent heat exchanger 50, heat is generated between the fluids flowing along the inside of the latent heat exchanger 50 so that the latent heat exchanger 50 absorbs the latent heat of the exhaust gas and heats it (preheats). This will be done.

이때, 상기 잠열부 열교환기(50)의 내부를 지나가는 유체의 차가운 온도와배기가스의 뜨거운 온도가 만나게 되면서 그 온도차에 의해 잠열부 열교환기(50)를 구성하는 스테인레스 주름관(51) 표면에는 응축수가 생성되게 된다.At this time, the cold temperature of the fluid passing through the inside of the latent heat exchanger 50 and the hot temperature of the exhaust gas meet and condensed water on the surface of the stainless corrugated pipe 51 constituting the latent heat exchanger 50 by the temperature difference. Will be created.

그리고, 이렇게 잠열부 열교환기(50)를 지나면서 가열된 난방수는 현열부 열교환기(40)를 구성하고 있는 스테인레스 주름관(41) 내부를 따라 흐르면서 연소실 (10)의 직접적인 연소열에 의해 가열되어 난방수의 가열 속도가 보다 빨라지게 된다.Then, the heating water heated while passing through the latent heat exchanger 50 flows along the inside of the stainless corrugated pipe 41 constituting the sensible heat exchanger 40 and is heated by direct combustion heat of the combustion chamber 10 to be heated. The heating speed of the water will be faster.

또한, 이렇게 데워진 난방수는 난방수 배출구(81)를 통해 배출되어 각 가정이나 사무실에 설치된 도시되지 않은 난방배관을 통과하면서 실내를 난방하게 된다.In addition, the warmed water is discharged through the heating water outlet 81 to heat the room while passing through an unillustrated heating pipe installed in each home or office.

그리고, 상기 난방배관에서 난방을 수행한 난방수는 재차 난방환수관(도시안됨)을 통해 상기 잠열부 열교환기(50)쪽으로 복귀되어지게 된다.Then, the heating water which has been heated in the heating pipe is returned to the latent heat portion heat exchanger 50 through the heating return pipe (not shown) again.

한편, 상기 잠열부 열교환기(50)에서 배기가스의 잠열을 받아 열교환이 이루어지는 과정에서 발생하게 되는 응축수는 하부로 낙하하게 되어 응축수 배출구(70)를 통하여 외부로 배출되게 되고, 상기 잠열부 열교환기(50)와 열교환이 이루어진 배기가스는 응축수와 동일방향으로 연소실(10)을 빠져 나온 후에 연소실(10)의 외측에 설치된 배기덕트(60)를 타고 올라가 배기구(61)를 통해 외부로 빠져나가게 된다.On the other hand, the condensed water generated in the process of heat exchange is received by the latent heat of the exhaust heat from the latent heat exchanger 50 is lowered to be discharged to the outside through the condensate outlet 70, the latent heat exchanger After the exhaust gas heat exchanged with the 50 exits the combustion chamber 10 in the same direction as the condensed water, the exhaust gas is lifted up through the exhaust duct 60 installed outside the combustion chamber 10 and exits through the exhaust port 61. .

따라서, 상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 연소실 내에 열교환기를 일체로 형성함에 있어서, 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기를 부식에 강하면서 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관을 통해 하나의 라인으로 구성함으로써, 열교환기 제작이 용이하게 되는 장점이 있게 된다.Therefore, according to the present invention as described above, in forming the heat exchanger integrally in the combustion chamber, by configuring the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger in a single line through a stainless corrugated pipe that is resistant to corrosion and does not require heat exchange fins, There is an advantage that the heat exchanger fabrication is easy.

또한 연소실 하부에 버너와 송풍기를 배치하여 상향 연소 방식을 채용함과 더불어 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기를 배치함으로써, 연소실에서의 직접적인 연소열(현열)과 연소실을 빠져나가는 배기가스의 잠열의 흡수율을 극대화하여 고 효율의 열교환을 실현할 수 있게 되는 효과가 있다.In addition, a burner and a blower are disposed under the combustion chamber to adopt an upward combustion method, and a latent heat exchanger is disposed below the sensible heat exchanger, thereby directly absorbing the heat of combustion (sensible heat) from the combustion chamber and the latent heat absorption of the exhaust gas leaving the combustion chamber. By maximizing the effect of being able to realize a high efficiency heat exchange.

또한, 열교환핀이 필요 없는 스테인레스 주름관을 사용하여 현열부 및 잠열부 열교환기를 구성함에 따라 열교환 면적이 넓어지게 되어 열교환 효율이 향상됨은 물론, 생산 현장에서 종래와 같이 열교환기를 제작할 때, 열교환핀을 부착하기 위해 브레이징 용접 작업을 할 필요가 없어 제품 생산성이 크게 개선되는 효과가 있다.In addition, by using a stainless steel corrugated pipe that does not require heat exchanger fins, the heat exchanger area is increased by forming a sensible heat unit and a latent heat unit heat exchanger, thereby improving heat exchange efficiency. In order to eliminate the need for brazing welding, product productivity is greatly improved.

Claims (3)

연소실 내에 연소열을 제공할 수 있도록 가스밸브를 통해 유입된 가스를 공기와 혼합하여 연소시키는 버너와; 상기 버너에 일정량의 공기가 공급될 수 있도록 하는 송풍기와; 상기 연소실 내에서 버너의 연소열에 의해 직접 가열되어 난방수를 데워주는 현열부 열교환기와; 상기 연소실 내부에서 발생한 배기가스와 열교환을 통해 배기가스의 잠열로 난방수를 가열하는 잠열부 열교환기를 포함하는 콘덴싱 가스보일러에 있어서,A burner which mixes and combusts the gas introduced through the gas valve with air so as to provide combustion heat in the combustion chamber; A blower for supplying a predetermined amount of air to the burner; A sensible heat exchanger that directly heats the heating water by the combustion heat of the burner in the combustion chamber; In the condensing gas boiler comprising a latent heat exchanger for heating the heating water by the latent heat of the exhaust gas through heat exchange with the exhaust gas generated in the combustion chamber, 상기 연소실에는 내부격막과 외부격막으로 이루어진 연소실 벽체가 구비되고,The combustion chamber is provided with a combustion chamber wall consisting of an inner diaphragm and an outer diaphragm, 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기가 상기 연소실 벽체를 따라 하나의 라인으로 감아 올라가는 스테인레스 주름관에 의해 일체로 구성됨과 아울러 현열부 열교환기 하부에 잠열부 열교환기가 배치되며,The sensible heat exchanger and the latent heat exchanger are integrally formed by a stainless corrugated pipe wound up one line along the combustion chamber wall, and a latent heat exchanger is disposed below the sensible heat exchanger. 상기 버너와 송풍기가 상기 연소실의 하부인 상기 현열부 열교환기와 잠열부 열교환기의 아래쪽에 순차적으로 설치되어 상향 연소가 가능하게 되고,The burner and the blower are sequentially installed in the lower portion of the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger, which are lower parts of the combustion chamber, to allow upward combustion. 상기 연소실의 외부격막 외측으로 배기가스를 배출하기 위한 배기구가 구비된 배기덕트가 설치됨과 더불어 연소실 하부 쪽으로 응축수를 배출할 수 있는 응축수 배출구가 구비된 것을 특징으로 하는 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러.An upstream combustion condensing gas boiler, characterized in that an exhaust duct having an exhaust port for exhausting the exhaust gas to the outside of the outer diaphragm of the combustion chamber is installed and a condensate outlet for discharging condensed water toward the lower portion of the combustion chamber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 외부격막은 연소실 전체를 커버하는 형태로 형성되고, 상기 내부격막은 외부격막 보다 낮은 소정의 높이로 외부격막 내측에 소정간격을 두고 형성되며, 상기 내부격막과 외부격막에는 각각 단열재가 부착되는 것을 특징으로 하는 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러.The outer diaphragm is formed to cover the entire combustion chamber, and the inner diaphragm is formed at a predetermined height lower than the outer diaphragm at a predetermined interval inside the outer diaphragm, and the inner diaphragm and the outer diaphragm are respectively attached to a heat insulating material. An upward combustion condensing gas boiler. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 스테인레스 주름관에 의해 하나의 라인으로 구성된 현열부 및 잠열부 열교환기의 경계 구분은 연소실에서 상기 버너의 연소열과 직접 접촉되는지의 여부에 따라 결정됨에 따라 연소열을 차단하는 상기 내부격막의 설치 높이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 상향 연소식 콘덴싱 가스보일러.The boundary division of the sensible and latent heat exchanger, which is composed of one line by the stainless corrugated pipe, is determined by the installation height of the inner diaphragm which blocks the heat of combustion according to whether it is directly contacted with the heat of combustion of the burner in the combustion chamber. Upstream combustion condensing gas boiler, characterized in that determined.
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