KR20050082931A - 열교환기용 열교환핀 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환기용 열교환핀에 관한 것으로, 보일러의 열교환기(10) 내측으로 설치되어 버너부(20)에서 발생되는 연소배기열을 온수파이프(30)로 전달시킬 수 있도록 소정의 폭과 크기를 갖고 판상으로 형성되며, 몸체에는 상,하 연계되면서 소정 배열로 후측으로 돌출된 끼움홀(41)이 다수개 형성되고, 상기 각각의 끼움홀(41) 사이 표면부(43)로는 단계적 구성을 갖고 측면부가 원호형상을 갖으면서 상면이 개방되게 펀칭된 리브살(44)이 형성되므로, 버너부(20)의 연소시 발생되는 배기연소열로 인한 열팽창 및 수축에 의한 튀틀림 현상을 방지할 수 있으며, 온수파이프(30)로 열흐름을 집중 유도할 수 있으므로, 열효율을 극대화 시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Description

열교환기용 열교환핀 {Pins for heat exchangers}
본 발명은 열교환기용 열교환핀에 관한 것으로, 더 상세하게는 열교환기의 내측으로 설치되어 버너부에서 연소된 연소배기의 열을 온수파이프로 전달시키는 열교환핀을 판형상으로 구성하면서, 온수파이프 끼움홀의 외측으로 원호형상을 갖는 리브살을 형성하여 열팽창에 의한 수축 및 뒤틀림을 방지하고 연소가스의 흐름을 온수파이프로 유도하므로 써, 열효율을 향상시킬 수 있도록 발명된 것이다.
일반적으로 보일러의 열교환기는 크게 가스나 기름을 연료로 사용하는 버너부를 통해 가열되어 그 내부로 공급되는 물을 원하는 온도로 가열시킨 후 난방 및 급탕에 필요한 물로 전환하는 것으로, 대부분의 열교환기는 소정 용적을 갖도록 제작된 함체내에 수개의 열교환핀을 적층 형태로 배치하고, 이들 열교환핀에 직교방향으로는 그 내부로 수개의 파이프를 설치하되, 이 파이프로 난방수 또는 온수가 흐르도록 형성하고, 상기 열교환기의 저부로는 버너가 설치되는 구성으로 되어 있다.
그리고 통상적인 열교환핀의 구성은 비교적 얇은 두께의 판상으로 구성되면서 몸체에는 온수파이프를 설치할 수 있는 끼움홀이 다수개 연계되어 형성된다.
따라서, 열교환기의 몸체 내측으로 다수개의 열교환핀을 적층배열로 구성하면서 끼움홀에 온수파이프를 설치한 후 버너부의 연소배기 열이 열교환핀을 통하여 온수파이프로 전달되면서 온수파이프의 물온도를 승온시키는 구성으로 되어 있다.
상기와 같이 구성된 종래 열교환기의 열교환핀은 단순히 판상의 몸체에 다수개의 온수파이프 끼움홀을 지그재그 방식으로 형성하여 사용하므로, 사용에 많은 문제점이 있었다.
즉, 판상의 열교환핀 몸체에 열팽창 및 수축에 의한 뒤틀림 현상을 방지하는 구성이 없으므로, 사용중 온도차에 의한 내구성 및 열효율이 저하되는 폐단이 있었던 것이다.
이는 결국, 버너부에서 발생되는 연소배기열에 의한 열팽창 및 수축등에 의해 수평방향 및 수직 방향에 변위제어를 수행할 수 있는 수단이 구비되어 있지 않으므로, 이로 인한 내구성 및 열효율이 저하되는 문제점이 있었던 것이다.
본 발명의 목적은 열교환기의 내측으로 설치되어 버너부에서 연소된 연소배기의 열을 온수파이프로 전달시키는 열교환핀을 판형상으로 구성하면서, 온수파이프 끼움홀의 외측으로 원호형상을 갖는 리브살을 형성하여 열팽창에 의한 수축 및 뒤틀림을 방지하고 연소가스의 흐름을 온수파이프로 유도하므로 써, 열효율을 향상시킬 수 있도록 한 열교환기용 열교환핀를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 열팽창 및 수축에 의한 뒤틀림 변형을 방지할 수 있도록 구성하여 제품의 내구성을 향상시킬 수 있도록 한 열교환기용 열교환핀를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 온수파이프의 끼움홀 외측부로 구성되는 리브살에 의해서 연소배기열이 온수파이프로 집중될 수 있도록 하며, 리브살의 경사도에 의해서 연소배기열이 와류를 형성하여 열효율을 증대시킬 수 있도록 한 열교환기용 열교환핀를 제공하는 데 있다.
이러한 본 발명의 목적은, 보일러의 열교환기(10) 내측으로 설치되어 버너부(20)에서 발생되는 연소배기열을 온수파이프(30)로 전달시킬 수 있도록 소정의 폭과 크기를 갖고 판상으로 형성되며, 몸체에는 상,하 연계되면서 소정 배열로 후측으로 돌출된 끼움홀(41)이 다수개 형성되고, 상기 각각의 끼움홀(41) 사이 표면부(43)로는 단계적 구성을 갖고 측면부가 원호형상을 갖으면서 상면이 개방되게 펀칭된 리브살(44)이 형성되어 달성된다.
따라서, 본 발명인 열교환기용 열교환핀은 판형상으로 구성되면서 몸체 표면부에는 온수파이프(30)를 끼워서 설치할 수 있는 다수개의 끼움홀(41)이 구비되고, 상기 각각의 끼움홀(41) 사이의 표면부(43)로는 상면은 개방되고, 양측면은 원호형상을 갖으면서 단계적으로 구성되는 리브살(44)이 형성되므로, 버너부(20)의 연소시 발생되는 배기연소열로 인한 열팽창 및 수축에 의한 튀틀림 현상을 방지할 수 있으며, 온수파이프(30)로 열흐름을 집중 유도할 수 있으므로, 열효율을 극대화 시킬 수 있는 것이다.
그러므로, 제품의 신뢰성을 증대시킬 수 있는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명이 적용된 보일러의 열교환기 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명인 열교환핀의 구성을 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명인 열교환핀의 설치상태를 도시한 측단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 측단면도로 도시하고 있다.
즉, 도 1에서 도 4에서 도시한 바와 같이 본 발명인 열교환기용 열교환핀은 비교적 얇은 두께를 갖는 판형상으로 구성되며, 몸체 표면부(43)에는 소정 배열과 상,하 간격을 두고 온수파이프(30)를 설치할 수 있는 끼움홀(41)이 형성된다.
상기 끼움홀(41)은 도면에서 도시한 바와 같이 다수개의 열교환핀(40)을 적층시키는 구성에서 각각의 끼움홀(41)을 통해서 온수파이프(30)를 설치할 수 있도록 구성되는 것이다.
또한, 상기 끼움홀(41)은 몸체 후측으로 소정 간격을 두고 후측으로 돌출된 돌출면(42)이 구비된다.
상기 돌출면(42)은 열교환기(10) 내부로 설치시 각각의 열교환핀(40)의 간격을 유지 및 설정하는 역할을 수행하는 것이다.
따라서, 상기 각각의 열교환핀(40)의 끼움홀(41) 후측으로 구성되는 돌출면(42)에 의해서 각각의 열교환핀(40)은 셋팅된 간격을 설정하면서 그사이의 간격으로 버너부(20)를 통한 연소배기열이 이동하면서 열기를 전달시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기 본 발명인 열교환핀(40)의 표면부(43)로 형성되는 각각의 끼움홀(41) 사이로는 양측은 원호형상을 갖고 상면은 개방되면서 단계적으로 리브살(44)이 형성된다.
상기 열교환핀(40)의 표면부(43) 즉, 각각의 끼움홀(41) 사이로 형성되는 리브살(44)은 양측부가 원호형상을 갖고록 구성되는데 이는, 도 2에서 도시한 바와 같이 원형의 단면을 갖는 온수파이프(30)와 버너부(20)에서 연소시 발생되는 연소배기열을 집중 유도할 수 있도록 구성되는 것이다.
즉, 원형 단면을 갖는 온수파이프(30)의 측면부에서 원호 형상을 갖는 리브살(44)이 상부가 개방되게 이동홀(45)이 형성되는 관계로 각각의 열교환핀(40)의 리브살(44)의 이동홀(45)을 통해서 이동되는 연소배기열이 양측면부 원호형상을 통해서 온수파이프(30)의 표면부로 집중 유도될 수 있는 것이다.
그리고, 상기 열교환핀(40)의 표면부(43)로 구성되는 리브살(44)은 몸체 후측에서 전면방향으로 돌출되면서 상부로 이동홀(45)이 형성된다.
이는, 도 3에서 도시한 바와 같이 리브살(44)의 구성이 후측에서 전면부 방향으로 돌출되게 경사면(46)이 형성되고, 몸체 상부로는 이동홀(45)이 형성되는 관계로, 버너부(20)를 통한 연소배기열이 리브살(44)의 경사면(46)과 이동홀(45)을 통해서 상부방향으로 원할한 이동이 가능하여 온수파이프(30)로 열원을 집중유도시킬 수 있는 것이다.
한편, 상기 리브살(44)은 수평방향으로 단계적으로 형성된다.
즉, 상기 리브살(44)이 열교환핀(40)의 끼움홀(41) 사이의 표면부(43)에서 수평방향으로 단계적으로 구성되므로, 버너부(20)를 통한 열팽창 수축시 열교환핀(40)의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있는 것이다.
이는 결국, 상기 리브살(44)의 형상이 양측면부가 원호형상을 이룰 수 있도록 상,하부에서 중앙부로 원호형상을 갖도록 구성되므로, 열팽창 및 수축시 열교환핀(40)의 수평팽창의 여유공간을 확보할 수 있는 것이다.
따라서, 리브살(44)의 구성이 상,하부에서 중앙으로 이동될 수 있도록 폭이 좁아지는 구성이므로, 열팽창 및 수축시 뒤틀림 변형에 대한 여유공간을 양측의 원호형상부가 담당할 수 있는 것이다.
그리고, 상기 또한, 열팽창 및 수측시 수직 방향에 대한 변형 역시 상부가 개방된 이동홀(45)이 형성되는 관계로 수직 방향에 대한 변형 역시 방지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 리브살(44)은 표면부(43)에서 상,하 방향으로 지그재그 방식으로 구성되므로, 각각의 설정 높이가 횡방향으로는 지그재그 방식을 이루고 있으나 상,하 방향에 대해서는 미세하게 근접되어 있으므로, 열팽창 및 수축에 대한 변형을 방지할 수 있는 것이다.
또한, 상기에서 언급한 리브살(44)에서 후측에서 전면부로 돌출되게 구성되는 경사면(46)은 대략 45도 경사를 유지하는 것이 바람직하며 각각의 열교환핀(40)의 적층간격은 끼움홀(41)의 돌출면(42) 거리에 의해서 결정된다.
따라서, 상기 리브살(44)의 돌출되는 경사면(46) 폭보다 끼움홀(41)의 돌출면(42) 길이를 넓게 설정하여 그 사이의 간격차이로 인한 연소배기열의 와류를 발생시켜 온수파이프(30)로 열원이 리브살(44)의 상호 간섭없이 집중되므로 열효율을 극대화 시킬 수 있는 것이다.
그리고, 상기 도 4에서 도시한 바와 같이 리브살(44)의 형상 및 설정각도 등은 제품의 성격과 특징에 따라서 가변시켜 사용할 수 있으며, 이 역시 본 발명의 구성에 포함됨을 밝혀둔다.
그러므로, 본 발명의 구성에서 가장 중요한 특징은 열교환핀(40)의 끼움홀(41) 사이의 표면부(43)로 양측부가 원호형상을 갖으면서 상부가 개방되고 경사면(46)이 구비된 리브살(44)이 단계적으로 구성되므로, 버너부(20)를 통한 연소배기열이 온수파이프(30)로 집중유도될수 있으며, 열팽창 및 수축시 열교환핀(40)의 뒤틀림 현상을 방지할 수 있는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 첫째, 리브살의 경사면과 이동홀 그리고 양측면부의 원호형상에 의해서 온수파이프로 연소배기열을 집중 유도시켜 열효율을 향상시킬 수 있다.
둘째, 리브살의 경사면이 대락 45도로 설정되는 관계로 각각의 열교환핀 사이에서 연소배기열이 와류되어 상승되므로 열효율을 극대화 시킬 수 있다.
셋째, 리브살의 상부가 개방되게 이동홀이 형성되는 관계로 수평 및 수직 팽창에 대한 뒤틀림 현상을 방지할 수 있다.
넷째, 각각의 단품 적체 이동시 열교환핀의 휘어짐을 방지할 수 있다.
다섯째, 열효율 증가로 인한 판형상의 열교환핀의 수량을 최소화 시켜 생산단가를 저감시킬 수 있다.
그러므로, 제품의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.
도 1은 본 발명이 적용된 보일러의 열교환기 구성을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명인 열교환핀의 구성을 도시한 정면도.
도 3은 본 발명인 열교환핀의 설치상태를 도시한 측단면도.
도 4는 본 발명의 일 실시예를 도시한 측단면도.
*도면중 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10 - 열교환기 20 - 버너부
30 - 온수파이프 40 - 열교환핀
41 - 끼움홀 42 - 돌출면
43 - 표면부 44 - 리브살
45 - 이동홀 46 - 경사면

Claims (4)

  1. 보일러의 열교환기(10) 내측으로 설치되어 버너부(20)에서 발생되는 연소배기열을 온수파이프(30)로 전달시킬 수 있도록 소정의 폭과 크기를 갖고 판상으로 형성되며, 몸체에는 상,하 연계되면서 소정 배열로 후측으로 돌출된 끼움홀(41)이 다수개 형성되고, 상기 각각의 끼움홀(41) 사이 표면부(43)로는 단계적 구성을 갖고 측면부가 원호형상을 갖으면서 상면이 개방되게 펀칭된 리브살(44)이 형성됨을 특징으로 하는 열교환기용 열교환핀.
  2. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 리브살(44)은 상,하 방향에 대해서 상호 근접되게 형성함을 특징으로 하는 열교환기용 열교환핀.
  3. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 리브살(44)은 몸체 후측에서 전면방향으로 경사면(46)이 형성됨을 특징으로 하는 열교환기용 열교환핀.
  4. 청구항 제 1 항에 있어서, 상기 리브살(44)의 경사면(46)은 끼움홀(41)의 돌출거리내로 설정됨을 특징으로 하는 열교환기용 열교환핀.
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KR100813804B1 (ko) * 2007-05-31 2008-03-13 린나이코리아 주식회사 보일러의 열교환기구조
CN104075607A (zh) * 2014-07-11 2014-10-01 成都前锋电子有限责任公司 一种热交换器翅片及热水器热交换器
CN110530187A (zh) * 2019-08-30 2019-12-03 浙江科技学院 集热器以及温差发电机

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