KR200315197Y1 - 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 버너, 상기 버너에서 발생되는 연소 현열을 흡수하는 주열교환부, 상기 주열교환부에서 열교환을 마친 배기가스의 잔열 및 잠열을 흡수하는 부열교환부로 이루어지는 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서,

횡방향으로 이격되어 설치되는 상기 주열교환부와 상기 부열교환부는 상기 주열교환부와 상기 부열교환부의 각각 개방된 상측을 연결하여 설치되는 배기가스연결통로와 상기 배기가스연결통로의 외주면을 감싸서 형성되며 일단에는 외부의 공기가 유입되는 급기유입구와 타단에는 유입된 공기를 상기 버너에 공급하는 급기배출구로 이루어진 급기통로가 형성된 급기예열케이싱을 구비하여 상기 급기통로를 통과하는 유입공기와 상기 배기가스연결통로를 통과하는 배기가스가 열교환하는 것을 특징으로 하는 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기를 제공하여 배기가스연결관의 단열을 위한 별도의 단열부재를 시공할 필요가 없으므로 비용이 절감될 뿐만아니라, 외부 유입공기가 급기예열케이싱을 통과하여 예열되므로 배기가스연결관을 단열할 때와 마찬가지로 보일러의 열효율이 증대될 수 있도록 된 고안임.

Description

급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기{Heat exchanger of Condensing boiler with Air Distibution preheating casing}

본 고안은 주열교환부와 부열교환부로 구성되는 열교환기가 구비된 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것으로, 더욱상세하게는 외부에서 버너로 유입되는 공기가 주열교환부에서 부열교환부로 이송되는 고온의 배기가스와 열교환하여 예열된 후연소실로 공급되도록하는 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것이다.

근래에 생산되는 보일러는 열효율을 증대시키기 위해 버너의 연소 현열을 직접 흡수하는 주열교환부와 주열교환부에서 열교환을 마친 배기가스에서 잔열 및 잠열을 흡수하는 부열교환부로 구성되는 열교환기를 구비하는데, 이러한 방식의 보일러를 콘덴싱보일러라 한다.

콘덴싱보일러의 열교환기는 연소실에서 연료와 유입된 외부공기가 섞인 혼합가스가 버너에 의해 연소되며 이때, 버너에서 직접 연소현열을 흡수하는 주열교환부, 주열교환부에서 열교환을 마친 통상 섭씨 200도 이상의 고온의 배기가스에서 잔열 및 응축잠열을 흡수하는 부열교환부, 주열교환부와 부열교환부에 연결설치되어 배기가스가 이송되는 배기가스연결관으로 이루어진다.

그러나 배기가스연결관의 외면은 외기에 노출되는 관계로 열이 외부로 유출되어 부열교환부로 유입되는 배기가스의 온도가 떨어지므로 보일러의 열효율을 저하시킨다.

이에 배기가스연결관의 외면에서의 열유출을 막기위해 단열을 하는데, 배기가스연결관은 상기한 바와 같이 고온이므로 단열부재의 비용이 고가이며 또한 배기가스연결관의 형상이 복잡할 경우에는 시공하는데도 어려움이 따른다는 문제점이 있다.

따라서 본 고안은 고비용 및 시공의 복잡성을 야기하는 배기가스연결관의 단열을 통하여 열효율의 증대를 꾀하는 대신에, 주열교환부와 부열교환부에 연결설치되어 배기가스가 이송되는 배기가스연결통로와 배기가스연결통로의 외주면에 설치하되, 외부공기가 유입되어 버너로 공급되는 급기통로가 형성되는 급기예열케이싱을 마련하는 것으로 외부유입공기가 배기가스와 열교환하여 예열된 후 버너로 공급됨으로서 보일러의 열효율을 상승시키는 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 급기예열케이싱의 사시도

도 2는 상기 일실시예에 의한 급기예열케이싱의 단면도

도 3은 상기 일실시예에 의한 콘덴싱보일러의 내부구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 급기예열케이싱 13 : 배기가스연결통로

14 : 급기통로 15 : 급기덕트

20 : 주열교환부 30 : 부열교환부

41 : 버너 42 : 송풍기

상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은 연료 및 유입된 외부공기가 섞인 혼합가스를 연소하는 버너, 상기 버너에 외부공기를 공급하는 송풍기, 상기 버너에서 발생되는 연소 현열을 흡수하는 주열교환부, 상기 주열교환부에서 열교환을 마친 배기가스의 잔열 및 잠열을 흡수하는 부열교환부로 이루어지는 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서,

횡방향으로 이격되어 설치되는 상기 주열교환부와 상기 부열교환부 ;

상기 주열교환부와 상기 부열교환부의 각각 개방된 상측을 연결하여 설치되는 배기가스연결통로, 상기 배기가스연결통로의 외주면을 감싸서 형성되며 일단에는 외부의 공기가 유입되는 급기유입구와 타단에는 유입된 공기를 상기 버너에 공급하는 급기배출구로 이루어진 급기통로가 형성된 급기예열케이싱 ; 을 포함하여 이루어지며, 상기 급기통로를 통과하는 유입공기와 상기 배기가스연결통로를 통과하는 배기가스가 열교환하는 것을 특징으로 하는 것이다.

이에 의하여, 상기 주열교환부에서 열교환을 마친 배기가스는 배기가스연결통로를 이송하여 부열교환부로 유입되게 되고, 상기 급기예열케이싱의 급기통로를 지나는 외부유입공기는 배기가스와 열교환하여 예열된 후 버너에 공급됨으로서 연소효율이 증대된다.

상기에 있어서, 상기 급기유입구는 부열교환부의 상측에 마련되고, 상기 급기배출구는 상기 주열교환부의 상측에 마련되는 것이 바람직하다.

이에 의하여, 상기 주열교환부측과 상기 부열교환부측의 온도차이가 최대가 되므로 배기가스와 유입공기의 열교환이 더욱 활발해진다.

이하 본 고안에 의한 일실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 의한 급기예열케이싱의 사시도이며, 도 2는 상기 급기예열케이싱의 단면도이며, 도 3은 상기 일실시예에 의한 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 내부구성도이다.

본 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기는 주열교환부(20)와

부열교환부(30)로 구성된다.

주열교환부(20)와 부열교환부(30)는 횡으로 이격되어 설치된다.

주열교환부(20)의 상측에는 버너(41)에서 발생한 연소현열을 흡수하며 열교환을 마친 배기가스를 배출하는 배출구(21)를 구비한다.

부열교환부(30)의 상측에는 주열교환부(20)에서 열교환을 마친 배기가스가 유입되는 유입구(31)를 구비한다.

열교환기는 주열교환부(20)의 배출구(21)와 부열교환부(30)의 유입구(31)를 연결하여 배기가스가 이송되는 배기가스연결통로(13), 배기가스연결통로(13)의 외주면과 접하여 형성하되 일측에는 외부공기를 유입하는 급기유입구(11)와 타측에는 유입된 공기를 배출하는 급기배출구(12)가 형성되는 급기통로(14)가 구비된 급기예열케이싱(10)을 구비한다.

급기예열케이싱(10)은 도 2에 도시한 바와같이 주열교환부(20)의 상측에 급기배출구(12), 부열교환부(30)의 상측에 급기유입구(11)가 형성되므로 온도차가 최대로 이루어져 열교환이 더욱 활발해진다.

급기예열케이싱(10)의 배기가스연결통로(13)는 고온의 배기가스가 주열교환부(20)에서 부열교환부(30)로 이송되며 급기통로(14)는 저온의 외부공기가 유입되어 이송되므로 급기예열케이싱(10) 내에서 열교환이 발생되고 유입공기는 예열된 후 후술할 급기덕트(15)로 이송된다.

유입공기는 급기배출구(12)에 그 일단이 연결되며 타단은 버너(41)측으로 연결되는 급기덕트(15)를 따라 이송된다.

버너(41)측에는 외부공기가 원활하게 유입될 수 있도록 급기덕트(15)의 타단부에 송풍기(42)가 설치된다.

상기 일실시예에서는 급기덕트(15)의 타단부에 송풍기(42)를 설치하였으나 송풍기(42)는 급기유입구(11)측 또는 급기배출구(12)측이나 유입공기가 버너측(41)로 이송되는 통로 중 어디에나 편리한 곳에 설치가능하다.

이상과 같이 버너(41)에는 예열되어 유입된 외부공기와 연료가 혼합가스의 형태로 버너(41)에 의해 연소되어 다시 주열교환부(20)를 가열하게된다.

상기한 바와 같이 본 고안에 따른 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기는 배기가스연결관의 단열을 위한 별도의 단열부재를 시공할 필요가 없으므로 비용이 절감될 뿐만아니라, 외부 유입공기가 급기예열케이싱을 통과하여 예열되므로 배기가스연결관을 단열할 때와 마찬가지로 보일러의 열효율 증대를 가져온다는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 연료 및 유입된 외부공기가 섞인 혼합가스를 연소하는 버너, 상기 버너에 외부공기를 공급하는 송풍기, 상기 버너에서 발생되는 연소 현열을 흡수하는 주열교환부, 상기 주열교환부에서 열교환을 마친 배기가스의 잔열 및 잠열을 흡수하는 부열교환부로 이루어지는 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서,

   횡방향으로 이격되어 설치되는 상기 주열교환부와 상기 부열교환부 ;

   상기 주열교환부와 상기 부열교환부의 각각 개방된 상측을 연결하여 설치되는 배기가스연결통로, 상기 배기가스연결통로의 외주면을 감싸서 형성되며 일단에는 외부의 공기가 유입되는 급기유입구와 타단에는 유입된 공기를 상기 버너에 공급하는 급기배출구로 이루어진 급기통로가 형성된 급기예열케이싱 ; 을 포함하여 이루어지며, 상기 급기통로를 통과하는 유입공기와 상기 배기가스연결통로를 통과하는 배기가스가 열교환하는 것을 특징으로 하는 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 급기유입구는 부열교환부의 상측에 마련되고, 상기 급기배출구는 상기 주열교환부의 상측에 마련되는 것을 특징으로 하는 급기예열케이싱을 구비한 콘덴싱보일러의 열교환기.