KR20060000590A - 콘덴싱 가스보일러용 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘덴싱 가스보일러용 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 현열 열교환기와 잠열 열교환기를 동종의 재질에 의해 일체형으로 형성하여 소형이면서 제작이 간편하게 이루어 짐은 물론 표면에 코팅되는 코팅도료에 의해 응축수에 의해 부식되는 것을 방지할 수 있도록 하기 위하여,

현열 열교환기와 잠열 열교환기로 구성된 콘덴싱 가스보일러의 열교환기에 있어서, 하우징에 일종 재질로 제작된 하나의 열교환 파이프를 상하로 배열하고, 그 열교환 파이프에는 다수의 방열핀을 용접한 방열핀부를 형성하여 상부에는 현열 열교환부를, 하부에는 잠열 열교환부를 일체로 형성한 후 상기 열교환 파이프와 방열핀의 외측면에 코팅도료가 코팅되는 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 가스보일러용 열교환기에 관한 것이다.

Description

콘덴싱 가스보일러용 열교환기{Heat exchanger using a condensing gas boiler}

도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 요부 사시도.

도 2는 도 1에 따른 A-A선 개략적인 요부 단면도.

도 3은 도 2에 따른 B부분의 요부 확대 단면도.

도 4는 종래 콘덴싱 가스보일러의 열교환기를 개략적으로 나타낸 요부도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 하우징

12 : 열교환 파이프 14 : 방열핀

20 : 방열핀부

30 : 현열 열교환부

40 : 잠열 열교환부

50 : 코팅층

본 발명은 콘덴싱 가스보일러용 열교환기에 관한 것으로, 더 상세하게는 현 열 열교환기와 잠열 열교환기를 동종의 재질에 의해 일체형으로 형성하여 소형이면서 제작이 간편하게 이루어 짐은 물론 표면에 코팅되는 코팅도료에 의해 응축수로 인해 부식되는 것을 방지할 수 있도록 한 콘덴싱 가스보일러용 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 가정에는 난방 및 온수를 제공받을 수단의 일환으로 여러 형태의 보일러가 설치되어 지고, 상기 보일러는 운전 중에 발생하는 소음이나 위험요소 등과 같은 보일러가 가지는 특성상 별도의 보일러실이나 또는 사용자와의 간섭이 최대한 발생하지 않는 베란다 등의 일측으로 설치하였다.

상기와 같이 사용되는 여러 보일러 중에서도 근래에 들어서는 최소한의 연료 소모로 열효율을 극대화할 수 있는 콘덴싱 방식의 보일러가 대중화되고 있는 시점에 이르렀다.

이와같이 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 버너에서 발생되는 현열이 직접적으로 접촉되어 열교환되는 과정에서 난방수를 가열하는 현열 열교환기(110)와, 상기 현열 연교환기를 통과한 배기가스와 열접속시 발생되는 잠열을 이용하여 난방수를 가열하는 잠열 열교환기(120)로 구성된다.

상기에서, 현열 열교환기(110)는 내부에 열매체가 순환되는 열교환 파이프(112)와, 그 열교환 파이프의 외측면에 용접되는 다수의 현열핀(114)으로 구성되고, 상기 잠열 열교환기(120) 또한 열교환 파이프(122) 상에 다수의 잠열핀(124)이 용접되도록 구성된다.

또한, 상기와 같이 구성된 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 종래의 열교환기는 상기와 같이 현열 열교환기와 잠열 열교환기의 각 하우징 및 열교환 파이프가 서로 다른 이종의 재질로 각각으로 제작되어 결합 고정되는 것으로, 즉 열교환시 응축 잠열에 의한 응축수의 영향으로 부식 등을 방지하고자 버너의 현열이 직접 접촉되는 현열 열교환기는 구리재질로 제작되어 지고, 상기 잠열 열교환기는 스틸재질로 제작되어 진다.

그러나, 상기와 같이 콘덴싱 가스보일러의 이종 재질로 제작되는 종래의 열교환기에 있어서는 각각의 현열 열교환기와 잠열 열교환기를 별도로 제작한 후 서로 연결해야 하는 작업 상에 상당히 번거러운 문제점을 가지고 있었을 뿐만 아니라 연결 후에는 그 부피가 커짐은 물론 중량 또한 많이 나가는 문제점도 가지고 있었다.

또한, 상기와 같이 이종 재질로 제작됨으로 인해 제작비용이 상승되는 문제점도 초래되었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출한 것으로, 그 목적은 콘덴싱 가스보일러의 열교환기인 현열 열교환기와 잠열 열교환기를 동종의 재질에 의해 일체형으로 형성하여 소형이면서 제작이 간편하게 이루어 짐은 물론 표면에 코팅되는 코팅도료에 의해 응축수로 인해 부식되는 것을 방지할 수 있도록 하는 데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 현열 열교환기와 잠열 열교환 기로 구성된 콘덴싱 가스보일러의 열교환기에 있어서, 하우징에 일종 재질로 제작된 하나의 열교환 파이프를 상하로 배열하고, 그 열교환 파이프에는 다수의 방열핀을 용접한 방열핀부를 형성하여 상부에는 현열 열교환부를, 하부에는 잠열 열교환부를 일체로 형성한 후 상기 열교환 파이프와 방열핀의 외측면에 코팅도료가 코팅되는 코팅층을 형성하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 좀더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명을 개략적으로 나타낸 요부 사시도이고, 도 2는 도 1에 따른 A-A선 개략적인 요부 단면도이며, 도 3은 도 2에 따른 B부분의 요부 확대 단면도이다.

도시된 바와 같이 최소한의 연료 소모로 최대한의 열효율을 가질 수 있도록 현열 열교환기와 잠열 열교환기로 구성된 통상의 콘덴싱 가스보일러의 열교환기(100)에 있어서,

본 발명은, 하우징(10)에 열매체가 순화되도록 동 등과 같이 동종 재질로 제작된 하나의 열교환 파이프(12)를 여러 층 형태인 상하로 배열하고, 그 열교환 파이프에는 열전도율이 높고 가벼운 재질인 통상의 알루미늄이나 스틸재에 의해 제작된 다수의 방열핀(14)을 스폿용접 또는 브레이징 용접 등과 같은 용접방식으로 용접한 방열핀부(20)를 형성하여, 상부에는 현열 열교환부(30)를, 하부에는 잠열 열교환부(40)를 일체로 형성한다.

그런 다음 상기 열교환 파이프와 방열핀부의 외측면에 방식성을 갖는 통상의 코팅도료를 코팅한 코팅층(50)을 형성한다.

상기에서, 코팅도료는 고온에서 열전도 및 복사열 에너지 흡수성이 뛰어나며 일정한 강성을 가지면서 상기 열교환 파이프의 열팽창에 의한 변형에도 균열되지 않도록 금속산화물과 결합제 및 기타 첨가물을 물 또는 알코올 등으로 슬러리 상태로 만들진 세라믹 도료로서, 이는 스프레인 건 등으로 도포하여 일정 시간 자연 건조하거나 또는 통상의 건조로 등에서 건조시켜 상기 열교환 파이프와 방열핀의 외측면에 도포된 후 고착되도록 한다.

상기에서, 세라믹 도료를 도포시 상기 열교환 파이프와 방열핀의 표면을 통상의 샌드 브러스팅 작업을 통하여 표면을 거칠게 처리하여 세라믹 도료가 보다 원활하게 부착될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

상기와 같이 구성됨에 따라 본 발명의 열교환기는, 버너의 연소에 따른 현열이 직접적으로 접촉되는 현열 열교환부와, 그 현열 열교환부를 통과한 배기가스에 함유된 잠열을 열교환하는 잠열 열교환부를 동종의 동일한 재질에 의해 분리되지 않은 형태인 일체로 형성함으로써, 별도로 각각 제작하여 연결작업을 해야 하는 종래의 열교환기에 비해 제작이 간편하게 이루짐은 물론 소형으로서 열교환기의 전체적인 부피를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 중량 또한 경량화할 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

또한, 열교환 파이프와 방열핀의 표면으로 열전도 및 복사열 에너지 흡수성이 뛰어나며 일정한 강성을 가지면서 상기 열교환 파이프의 열팽창에 의한 변형에 도 균열되지 않는 세라믹 도료가 코팅되는 코팅층을 형성함으로써, 연료인 가스에 함유된 부식성 황 화합물 등에 대한 방식성을 가짐은 물론 복사열 에어지 흡수 성능에 따른 열효율을 향상시킴과 동시에 열교환시 발생되는 응축수에 의한 부식 등을 방지할 수 있는 조건을 가지게 되는 것이다.

따라서, 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기를 소형으로 부피를 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 경량이면서 열효율이 높고 방식성이 뛰어나 부식되는 것을 최소화하므로서, 현열과 잠열을 보다 효율적으로 이용할 수 있는 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기를 동종의 재질로 현열 열교환부와 잠열 열교환부를 일체로 형성한 후 표면에는 방식성의 코팅도료가 도포되어 형성된 코팅층을 형성함으로써, 콘덴싱 가스보일러의 열교환기를 소형으로 최소한의 부피를 가짐은 물론 경량이어서 제작 및 취급이 간편할 뿐만 아니라 제작비용 또한 저렴함과 아울러 열효율은 극대화시키면서 열교환에 따른 응축수에 의한 부식을 방지할 수 있는 효과를 가지는 것이다.

또한, 현열 열교환부와 잠열 열교환부의 표면에 코팅되는 코팅층을 세라믹 도료를 사용함에 따라 일정한 강성을 가지면서 상기 현열 및 잠열 열교환부의 열교환 파이프의 열팽창에 의한 변형에도 균열되지 않는 효과도 가지게 되는 것이다.

Claims (3)

1. 현열 열교환기와 잠열 열교환기로 구성된 콘덴싱 가스보일러의 열교환기에 있어서,

   하우징(10)에 일종 재질로 제작된 하나의 열교환 파이프(12)를 상하로 배열하고, 그 열교환 파이프에는 다수의 방열핀(14)을 용접한 방열핀부(20)를 형성하여 상부에는 현열 열교환부(30)를, 하부에는 잠열 열교환부(40)를 일체로 형성한 후 상기 열교환 파이프(12)와 방열핀(14)의 외측면에 코팅도료가 코팅되는 코팅층(50)을 형성하는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 가스보일러용 열교환기.
2. 제1항에 있어서, 상기 코팅도료는 세라믹 도료인 것을 특징으로 하는 콘덴싱 가스보일러용 열교환기.
3. 제2항에 있어서, 상기 세라믹 도료는 방식성인 것을 특징으로 하는 콘덴싱 가스보일러용 열교환기.

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