KR200362832Y1 - 콘덴싱보일러의 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 내부에 다수의 열교환파이프가 수평으로 설치결합된 잠열교환기와 현열교환기로 이루어진 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서, 순환펌프로부터 압송된 유체를 분산하여 보내기 위한 병렬유로홈이 형성된 병렬유로캡, 상기 병렬유로캡이 설치되며 수 개의 구멍이 형성된 고정판, 상기 고정판의 구멍에 고정 설치되어 병렬유로구조를 형성하는 수 개의 열교환파이프로 이루어진 잠열교환기; 상기 잠열교환기를 통과한 유체가 하나의 열교환파이프를 통과하도록 직렬유로구조로 이루어진 현열교환기; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이와 같은 구성에 의한 본 고안에 따른 콘덴싱보일러의 열교환기에 의하면, 잠열교환기 내부에 구비된 열교환파이프를 수개의 파이프로 이루어진 병렬유로를 갖도록 함으로써, 하나의 파이프로 이루어진 직렬 유로로 구성된 경우 발생하는 잦은 굴곡부로 인한 압력손실을 방지하여 순환펌프의 효율을 증대하는 효과가 있다.

Description

콘덴싱보일러의 열교환기{Heat exchanger of condensing boiler}

본 고안은 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 잠열부에서 열교환파이프를 병렬로 연결하여 굴곡부를 줄임으로써 압력손실을 감소시킴과 동시에 순환펌프의 효율을 증가시키기 위한 콘덴싱보일러의 열교환기에 관한 것이다.

근래에 생산되는 가정용 보일러는 열효율을 증대시키기 위해 버너의 열을 직접흡수하는 현열교환기와 연소공기에서 열을 흡수하는 잠열교환기를 구비하고 있는데, 이와 같이 현열교환기와 잠열교환기를 갖춘 보일러를 콘덴싱 보일러라 한다.

도 1은 종래의 직렬 유로를 갖는 열교환기의 내부구조를 나타내는 설명도로서, 콘덴싱보일러의 열교환기(1)는 버너(3) 연소시 발생되는 연소열을 흡수하여 파이프 내부를 흐르는 유체에 전달하는 장치로 상부의 현열교환기(10)와 하부의 잠열교환기(20)로서 2중으로 구성되어 있다.

상기 현열교환기(10)는 버너(3)에서 발생한 연소 현열을 흡수하게 되는 바, 이는 상하 배열된 열교환파이프(11)가 흡수한 열을 그 내부를 흐르는 유체에 전달하게 되고, 하부의 잠열교환기(20)는 상기 현열교환기(10)에서 열교환을 마친 현열의 잔열 및 연소에 의해 발생한 수증기가 응축시 발생하는 응축잠열을 흡수하게 되는 바 이는 상하 배열된 열교환파이프(21)로부터 잠열을 흡수하여 유체에 전달하게 된다.

그러나, 유체가 관을 통하여 이동할 때는 관내 마찰이나 굴곡으로 인하여 에너지의 손실(압력손실)이 발생하게 되는데, 이러한 에너지의 손실은 관의 굴곡이 심하거나 관의 길이가 길거나, 형상등이 매끄럽지 않으면 저항이 증가하여 손실이 커지게 된다. 즉 에너지의 손실이 크면 클수록 한쪽으로 유체를 흘려 보내는데 많은 에너지가 필요하게 되는 것이다.

따라서 상기와 같이 구성된 종래의 콘덴싱 보일러의 열교환기(1)에서는 현열교환기(10)에 구비된 열교환파이프(11)와 잠열교환기(20)에 구비된 열교환파이프(21)의 내부를 흐르는 유체가 하나의 파이프로 이루어진 직렬유로를 형성하여 순환되도록 되어 있어 잦은 굴곡부(21a)로 인한 압력손실이 커지게 되므로 순환펌프(100)의 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 상기 현열교환기에 구비된 열교환파이프는 하나의 파이프로 이루어진 직렬유로를 형성하고, 상기 잠열교환기에 구비된 열교환파이프는 수개의 병렬유로를 형성하여 그 내부를 유체가 순환되도록 하여 잠열교환기에 형성되어 있는 열교환파이프의 굴곡부를 감소시킴으로써, 순환펌프로부터 압송되어 열교환파이프 내부를 흐르는 유체의 압력손실을 감소시켜 순환펌프의 효율을 증대시키는 직병렬 유로를 갖는 콘덴싱보일러의열교환기를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 직렬 유로를 갖는 열교환기의 내부구조를 나타내는 설명도,

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 열교환기의 내부구조를 나타내는 설명도.

*도면의 주요부분에 따른 부호의 설명*

1 : 열교환기 2 : 송풍기

3 : 버너 4 : 배기구

10 : 현열교환기 11,21 : 열교환파이프

20 : 잠열교환기 22 : 고정판

30 : 병렬유로캡 31 : 제1병렬유로캡

32 : 제2병렬유로캡 40 : 체결구

100 : 순환펌프 110 : 온수파이프

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 고안의 콘덴싱보일러의 열교환기는, 내부에 다수의 열교환파이프가 수평으로 설치결합된 잠열교환기와 현열교환기로 이루어진 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서, 순환펌프로부터 압송된 유체를 분산하여 보내기 위한 병렬유로홈이 형성된 병렬유로캡, 상기 병렬유로캡이 설치되며 수 개의 구멍이 형성된 고정판, 상기 고정판의 구멍에 고정 설치되어 병렬유로구조를 형성하는 수 개의 열교환파이프로 이루어진 잠열교환기; 상기 잠열교환기를 통과한 유체가 하나의 열교환파이프를 통과하도록 직렬유로구조로 이루어진 현열교환기; 로 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 열교환기의 내부구조를 나타내는 설명도로서, 열교환기(1)는 송풍기(2), 버너(3), 현열교환기(10), 잠열교환기(20), 상기 잠열교환기(20) 하부에 결합되며 상부로부터 유입된 배출가스를 배기덕트로 배출시키는 배기구(4)로 이루어져 있다.

순환펌프(100)로부터 압송된 유체는 온수파이프(110)를 통해 열교환기(1) 내부로 들어가게 되는데, 상기 온수파이프(110)의 끝단은 병렬유로캡(30)과 체결구(40)에 의해 연결되게 되어 있다.

상기 병렬유로캡(30)은 제1병렬유로캡(31)과 제2병렬유로캡(32)으로 이루어져 있고 상기 잠열교환기(20)에 용접되어 있다. 상기 병렬유로캡(30) 내부에는 순환펌프(100)에서 압송된 유체가 저장되는 병렬유로홈(33)이 형성되어 있고, 상기 병렬유로홈(33)의 유체가 흘러나갈 수 있도록 수개의 구멍(23)이 형성되어 있는 고정판(22)이 있으며, 상기 고정판(22)에는 수개의 파이프로 이루어진 병렬유로가 형성될 수 있도록 수개의 관다발을 묶은 열교환파이프(21)가 용접결합되어 있다.

상기 순환펌프(100)로부터 압송된 유체는 상기 제1병렬유로캡(31)의 병렬유로홈(33a)에 모인 후 수개의 열교환파이프(21)로 분산되어 흐름으로써 병렬유로를 형성하게 되는데, 상기 열교환파이프(21)를 통과하면서 잠열을 흡수한 유체는 제2병렬유로캡(32)의 병렬유로홈(33b)에 모여 하나의 유로를 형성한 후 다시 수개의 열교환파이프(21)로 분산되어 흘러 가게 된다.

이와 같이 복수개의 열교환파이프(21)가 병렬로 연결되어 유로를 형성함으로써 순환펌프(100)로부터 압송되는 유체는 압력손실의 발생이 줄어듦으로써 종래의 잦은 굴곡부로 인한 압력손실로 순환펌프(100)의 효율이 저하되는 문제점을 방지할수 있게 되었다.

상기 잠열교환기(20)를 통과한 유체는 제2병렬유로캡(32)의 상부에 형성되어 있는 병렬유로홈(33d)에서 현열교환기(10)의 열교환파이프(11)를 통해 흐르게 되어 있는데, 이 경우 열교환파이프(11)는 단일유로를 형성하는 하나의 파이프가 연결되어 있어 직렬유로를 형성하게 된다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 고안에 따른 콘덴싱보일러의 열교환기에 의하면, 잠열교환기 내부에 구비된 열교환파이프를 수개의 파이프로 이루어진 병렬유로를 갖도록 함으로써, 하나의 파이프로 이루어진 직렬 유로로 구성된 경우 발생하는 잦은 굴곡부로 인한 압력손실을 방지하여 순환펌프의 효율을 증대하는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 내부에 다수의 열교환파이프가 수평으로 설치결합된 잠열교환기와 현열교환기로 이루어진 콘덴싱보일러의 열교환기에 있어서,

   순환펌프로부터 압송된 유체를 분산하여 보내기 위한 병렬유로홈이 형성된 병렬유로캡, 상기 병렬유로캡이 설치되며 수 개의 구멍이 형성된 고정판, 상기 고정판의 구멍에 고정 설치되어 병렬유로구조를 형성하는 수 개의 열교환파이프로 이루어진 잠열교환기;

   상기 잠열교환기를 통과한 유체가 하나의 열교환파이프를 통과하도록 직렬유로구조로 이루어진 현열교환기; 로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘덴싱보일러의 열교환기.