KR200362490Y1 - 보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수밸브를 잠글 때 열교환기의 급탕수 배출구에 가해지는 수압에 열교환기가 파손되지 않도록 한 보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조에 관한 것으로, 보일러 내부를 순환하는 난방수와 외부에서 유입되는 급탕수가 다수의 격판 사이에 서로 분리 형성된 유로를 따라 흐르면서 열을 교환하도록 구성된 열교환기에 있어서, 상기 급탕수가 배출되는 급탕수 배출구의 내측면에 구비된 격판이 급탕수의 흐름이 멈춤에 따라 발생하는 수압에 의해 파손되는 것이 방지되도록 하는 수단이 구비된다.

이에 따라, 열교환기의 사용 기간이 더욱 증가하여 보일러의 수명이 더욱 길어질 뿐만 아니라, 이에 따른 자원 낭비를 줄일 수 있는 효과를 가지게 된다.

Description

보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조{a high pressure breakage preventing structure of a heat exchanger for a boiler}

본 고안은 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수밸브를 잠글 때 열교환기의 급탕수 배출구에 가해지는 수압에 열교환기가 파손되지 않도록 한 보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조에 관한 것이다.

일반적으로 가정에는 난방 및 온수를 제공받을 수단의 일환으로 여러 형태의 보일러가 설치되어지는데, 상기 보일러는 사용되는 연료에 따라 크게 기름보일러와 가스보일러로 나누어 지고 있다.

상기와 같은 보일러에서 온수의 공급을 위해서 필수적으로 열교환기가 이용되고 있는데, 종래의 열교환기는 양 측으로 보일러의 버너에서 가열된 난방수와 상수도를 통해 공급되는 급탕수의 유입구와 배출구가 각각 형성되고, 열교환기 내부에서 서로 별도의 유로를 통해 교차되어 흐르면서 난방수의 열에너지를 급탕수로 전달하여 낮은 온도의 급탕수를 고온으로 데우도록 하고 있다.

특히, 도 5에서 보인 것과 같은 종래의 열교환기 내부에는 유로(210)가 형성된 다수의 격판(200)이 겹쳐져 용접 등의 접착방법에 의해 기밀되게 고정되고, 상기 유로(210)를 따라 상술한 난방수와 급탕수가 서로 교차되어 흐르게 된다.

이에 따라, 부엌이나 화장실 등에서 온수를 사용할 때에는 보일러에 연결된 온수밸브를 열면 급탕수의 유입구 측으로 낮은 온도의 물이 흘러들어와 난방수와 교차되면서 온도가 높아지게 되고, 급탕수 배출구(100)를 통해 빠져나와 온수밸브를 통해 흘러나오게 되어 온수를 사용할 수 있게 되는 것이다.

그러나, 온수를 사용한 후에 온수밸브를 잠그면 급탕수의 공급이 온수밸브에 의해 차단되면서 급탕수의 흐름 방향의 역방향으로 작용하는 압력이 발생하게 되고, 상기 압력은 열교환기의 급탕수 배출구(100) 까지 전달되어 급탕수 배출구 내측에 구비된 격판(210)에 압력이 가해지게 된다.

이에 따라, 압력이 반복적으로 가해진 격판(210)은 배부름 현상이 발생하거나, 열교환기 내부에 구비된 각각의 격판(210) 사이의 용접부위가 찢어지거나 파손되는 등의 문제점이 발생하여 열교환기의 수명이 짧아지고, 열교환기가 정상적인 작동을 하지 못하게 되는 경우도 발생하였다.

이에, 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 온수밸브를 잠글 때 열교환기의 급탕수 배출구에 가해지는 수압에 열교환기가 파손되지 않도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 간단한 구조로도 열교환기가 수압에 파손되지 않도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 보강판이 배출구의 내측에 정확한 위치에 고정되도록 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 보일러 내부를 순환하는 난방수와 외부에서 유입되는 급탕수가 서로 분리된 유로를 따라 흐르면서 열을 교환하도록 구성된 열교환기에 있어서, 상기 급탕수가 배출되는 급탕수 배출구 내측면에 급탕 정지시의 수압에 의해 열교환기의 파손을 방지되도록 하는 수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 열교환기의 파손 방지 수단은; 상기 급탕수 배출구 내측면에 부착되는 보강판으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 급탕수 배출구의 내측면에 고정홈이 형성되고, 상기 보강판의 일측에 상기 고정홈에 걸림 고정되는 걸림돌기가 형성된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 보인 사시도.

도 2는 도 1의 좌측면도.

도 3은 도 1의 정면도.

도 4는 본 고안의 요부 단면도.

도 5는 종래 열교환기의 개략 단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 격판 11 : 유로

20 : 급탕수 유입구 30 : 급탕수 배출구

40 : 난방수 유입구 50 : 난방수 배출구

60 : 보강판 61 : 걸림돌기

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 도 1의 좌측면도로서, 도시된 바와 같이 본 고안은 보일러의 버너에 의해 가열된 난방수와 상수도를 통해 공급되는 저온의 급탕수가 서로 별도의 유로(11)를 통해 흐르며 교차되도록 하여 급탕수를 난방수와 급탕수의 열교환에 의해 급탕수가 가열되도록 하는 열교환기에 관한 것이다.

상기 열교환기는 요철면이 형성된 다수의 격판(10)이 겹쳐져 형성되고, 일측으로 상수도와 연결된 저온의 급탕수가 열교환기의 내부로 유입되는 급탕수 유입구(20) 및 열교환기를 통과한 고온의 급탕수가 배출되는 급탕수 배출구(30)가 형성되며, 타측으로 보일러의 버너에 의해 가열된 난방수가 열교환기의 내부로 유입되는 난방수 유입구(40) 및 열교환기 내부를 통과한 난방수가 배출되는 난방수 배출구(50)가 형성된다.

상기 격판(10)은 다수의 요철이 서로 반대방향으로 겹쳐지면서 용접되어 열교환기의 내부로 급탕수 및 난방수가 통과되는 두 개의 유로(11)를 형성하고, 열전도율이 높은 구리나 알루미늄 등의 금속재로 형성하여 급탕수와 난방수 간의 열교환이 원활히 이루어지도록 한다.

이에 따라, 상수도 등의 수원과 연결된 급탕수가 급탕수 유입구(20) 측으로흘러들어와 급탕수 배출구(30)를 통해 빠져나오면서 부엌이나 욕실에 구비된 온수 밸브를 통해 배출되고, 이와 동시에 난방수 유입구(40)를 통해 보일러의 연소열에 의해 가열된 고온의 난방수가 난방수 유입구(40)를 통해 흘러들어와 열교환기 내부를 순환한 후에 난방수 배출구(50)를 빠져나가면서 급탕수와 난방수가 열교환을 일으켜 급탕수가 가열되는 것이다.

도 3은 도 1의 정면도이고, 도 4는 본 고안의 요부 단면도로서, 상술한 바와 같이 작동되는 열교환기의 급탕수 배출구(30) 내측에는 보강판(60)이 부착되어 급탕수 배출구(30) 내측의 격판(10)에 가해지는 수압에 의해 격판(10)이 변형되는 배부름현상이나, 격판(10)의 파손을 방지하도록 구성된다.

상기 보강판(60)은 상술한 급탕수 배출구(30)의 내부 격판(10)에 용접 등의 방법에 의해 부착되어 격판(10)의 두께를 더욱 두껍게 하는 것으로서, 급탕수의 흐름이 멈춤과 동시에 발생하는 압력은 보강판(60)에 전달되면서 보강판(60)이 압력을 흡수 할 뿐만 아니라, 격판(10)의 변형이나 파손을 방지하게 되는 것이다.

또한, 상기 보강판(60)의 일측에는 걸림돌기(61)를 형성하고, 상기 격판(10)의 일측 또는 급탕수 배출구(30)의 내측에는 상기 걸림돌기(61)가 삽입되는 걸림홈을 형성하여 보강판(60)이 급탕수 배출구(30)의 내부에서 압력이 가해지는 정확한 위치에 간편히 고정되도록 함으로서, 열교환기의 내부에 보강판(60)을 부착하는 작업이 더욱 간편해지도록 하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 급탕수 유입구(20)를 통해 열교환기의 내부로 유입되어 격판(10)의 사이에 형성된 유로(11)를 통해 흐르다가 급탕수 배출구(30)를 통해 배출되는급탕수의 흐름이 수도밸브를 잠금에 따라 멈추게 되면서 그 반작용으로 급탕수 흐름의 역방향으로 발생하는 압력에 의해 급탕수 유입구(20)의 내측에 구비된 격벽에 변형이 일어나거나 파손이 발생되는 것을 방지하게 되는 것이다.

상술한 바와 같이, 본 고안은 온수밸브를 잠글 때 열교환기의 급탕수 배출구에 가해지는 수압에 열교환기가 파손되지 않도록 함으로써, 열교환기의 사용 기간이 더욱 증가하여 보일러의 수명이 더욱 길어질 뿐만 아니라, 이에 따른 자원 낭비를 줄일 수 있는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 간단한 구조로도 열교환기가 수압에 파손되지 않도록 함으로써, 수압에 파손되지 않는 열교환기의 제작이 간편해지는 효과를 가질 뿐만 아니라, 종래 열교환기의 제작 공정에서 간편히 보강판 하나만을 덧붙이는 작업 만으로도 더욱 강한 강도의 열교환기를 제작할 수 있는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 보강판이 배출구의 내측에 정확한 위치에 고정되도록 함으로써, 열교환기의 제작 과정에서 보강판을 간단히 열교환기의 내측판에 삽입하고 부착하는 것 만으로도 보강판이 배출구의 내측면에 정확히 고정되고, 이에 따라, 열교환기의 제작이 더욱 간편해지는 효과를 가지게 된다.

Claims (3)

1. 보일러 내부를 순환하는 난방수와 외부에서 유입되는 급탕수가 다수의 격판(10) 사이에 서로 분리 형성된 유로(11)를 따라 흐르면서 열을 교환하도록 구성된 열교환기에 있어서,

   상기 급탕수가 배출되는 급탕수 배출구(30) 내측면에 구비된 격판(10)이 급탕수의 흐름이 멈춤에 따라 발생하는 수압에 의해 파손되는 것이 방지되도록 하는 수단이 구비된 것을 특징으로 하는 보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조.
2. 제 1항에 있어서, 상기 열교환기의 파손 방지 수단은;

   상기 급탕수 배출구(30) 내측면에 부착되는 보강판(60)으로 구성된 것을 특징으로 하는 보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조.
3. 제 2항에 있어서;

   상기 급탕수 배출구(30)의 내측면에 고정홈이 형성되고, 상기 보강판(60)의 일측에 상기 고정홈에 걸림 고정되는 걸림돌기(61)가 형성된 것을 특징으로 하는 보일러용 열교환기의 고압 파손 방지 구조.