KR20100005322U - 콘덴싱 보일러용 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유도덕트와 잠열 열교환기의 결합이 용이하게 이루어지면서도 열기 및 배기가스의 누출이 방지되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것으로서, 버너의 상부측에 현열 열교환기가 결합되고, 상기 현열 열교환기를 통과한 고온의 공기가 상기 현열 열교환기의 측방으로 이동되도록 상기 현열 열교환기의 상단에 결합되는 유도덕트가 구비되며, 상기 유도덕트의 끝단에 잠열 열교환기가 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 있어서, 잠열 열교환기의 유입구의 내측에 상기 유도덕트의 끝단에 형성된 배출구가 삽입되어 결합되도록 하되, 상기 잠열 열교환기의 유입구의 상면 및 측면에 상기 유도덕트가 체결 고정되는 다수의 체결공이 형성되도록 하고, 상기 잠열 열교환기의 내측면에 상기 유도덕트의 배출구의 전면에 맞닿는 기밀패킹이 구비되며, 상기 기밀패킹과 유도덕트의 사이 공간에 단열씰링이 삽입된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 보일러의 작동 과정에서 발생되는 진동에 의해 유도덕트와 잠열 열교환기 사이의 틈이 벌어지는 것을 원천적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 잠열 열교환기의 외측에서 나사를 체결함에 따라 조립이 더욱 간편하게 이루어지고, 열기 및 배기가스가 누출되는 것을 방지하여 열효율 저하 및 실내공기 오염을 방지하는 효과를 가지게 된다.

콘덴싱 보일러, 현열 열교환기, 잠열 열교환기, 유도덕트

Description

콘덴싱 보일러용 열교환기{The heat exchanger for the condensing boiler}

본 고안은 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유도덕트와 잠열 열교환기의 결합이 용이하게 이루어지면서도 열기 및 배기가스의 누출이 방지되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 가정에는 난방 및 온수를 제공받을 수단의 일환으로 여러 형태의 보일러가 설치되며, 근래에 들어서는 최소한의 연료 소모로 열효율을 극대화할 수 있는 콘덴싱 방식의 가스보일러가 점차적으로 대중화되고 있는 실정이다.

이와 같이 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기는 통상적으로 버너에 의한 현열이 직접 접촉되는 현열 열교환기와, 이 현열 열교환기에서 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 공급되는 난방수를 예열한 후 상기 현열 열교환기로 난방수를 공급하는 잠열 열교환기로 나누어 진다.

이렇게, 현열 열교환기와 잠열 열교환기로 구성되는 통상적인 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 상부에 송풍팬(112)과 연료공급노줄(114) 및 버너(116)가 설치되고, 상기 버너의 하측 하우징의 내부에는 각 열교환파이프(122)(132)의 외측에 각각의 열교환 핀(122a)(132a)이 용접되게 구성되는 각각의 현열 열교환기(120)와 잠열 열교환기(130)가 순차적으로 설치되며, 상기 하우징(110)의 하부로 응축수 배출관(140) 및 배기관(140)이 연결되도록 구성된다.

그러나, 상기와 같은 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 종래의 열교환기(100)에 있어서는 현열 열교환기(120)와 잠열 열교환기(130)가 하우징(110) 내의 같은 공간에 상,하로 설치되어 짐에 따라 현열 열교환기(120)와 잠열 열교환기(130)가 접하는 경계 부분에서 온도 변화에 따른 많은 량의 응축수가 발생하는 문제점이 발생하였고, 그로 인해 하부에 위치한 잠열 열교환기의 열교환 효율성이 상당히 저하되는 문제점이 발생하였다.

이에, 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 유도덕트와 잠열 열교환기의 결합이 용이하게 이루어지면서도 열기 및 배기가스의 누출이 방지되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기를 제공함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 유도덕트의 전면에 기밀패킹이 밀착되어 접촉되도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 유도덕트에 밀착된 기밀패킹의 움직임이 방지되도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 기밀패킹의 접촉면적이 더욱 증가됨과 동시에 기밀패킹의 탄성변형력이 극대화되도록 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 버너의 상부측에 현열 열교환기가 결합되고, 상기 현열 열교환기를 통과한 고온의 공기가 상기 현열 열교환기의 측방으로 이동되도록 상기 현열 열교환기의 상단에 결합되는 유도덕트가 구비되며, 상기 유도덕트의 끝단에 잠열 열교환기가 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 있어서, 잠열 열교환기의 유입구의 내측에 상기 유도덕트의 끝단에 형성된 배출구가 삽입되어 결합되도록 하되, 상기 잠열 열교환기의 유입구의 상면 및 측면에 상기 유도덕트가 체결 고정되는 다수의 체결공이 형성되도록 하고, 상기 잠열 열교환 기의 내측면에 상기 유도덕트의 배출구의 전면에 맞닿는 기밀패킹이 구비되며, 상기 기밀패킹과 유도덕트의 사이 공간에 단열씰링이 삽입된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 유도덕트의 배출구에 상기 기밀패킹과 맞닿는 플랜지가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 플랜지의 끝단에 상기 기밀패킹을 수용하도록 상기 플랜지와 수직 방향으로 돌출된 패킹수용턱이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 기밀패킹;은 상기 유도덕트의 배출구와 대응되는 링 형상으로 형성되되, 상기 유도덕트의 배출구 및 상기 잠열열교환기의 내측면에 밀착되는 ㄷ자형 단면으로 형성된 것을 특징으로 한다.

이에, 본 고안은 유도덕트와 잠열 열교환기의 결합이 용이하게 이루어지면서도 열기 및 배기가스의 누출이 방지되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기를 제공함으로서, 보일러의 작동 과정에서 발생되는 진동에 의해 유도덕트와 잠열 열교환기 사이의 틈이 벌어지는 것을 원천적으로 차단할 수 있을 뿐만 아니라, 잠열 열교환기의 외측에서 나사를 체결함에 따라 조립이 더욱 간편하게 이루어지고, 열기 및 배기가스가 누출되는 것을 방지하여 열효율 저하 및 실내공기 오염을 방지하는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 유도덕트에 플랜지를 형성하여 유도덕트의 전면에 기밀패킹이 밀착되어 접촉되도록 함으로서, 기밀패킹과 유도덕트가 면접촉하여 접촉면적이 더욱 증가되어 열기 및 배기가스의 누출을 더욱 효과적으로 방지할 수 있게 된다.

또한, 본 고안은 플랜지의 끝단에 패킹수용턱을 형성하여 유도덕트에 밀착된 기밀패킹의 움직임이 방지되도록 함으로서, 진동 및 기밀패킹에 가해지는 압력에 의해 기밀패킹이 플랜지에서 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기밀패킹과 유도덕트의 접촉면적이 더욱 증가되는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 기밀패킹이 ㄷ자형 단면으로 형성되도록 하여 기밀패킹의 접촉면적이 더욱 증가됨과 동시에 기밀패킹의 탄성변형력이 극대화되도록 함으로서, 접촉면적이 극대화되면서도 기밀패킹에 과도한 압력이 가해지는 경우에도 원활한 기밀 작용을 수행하는 효과를 가지게 된다.

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

도 1은 본 고안의 일 실시예를 보인 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합상태를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 요부의 종단면도로서, 도시된 것과 같이 본 고안은 현열 열교환기(10)와, 현열 열교환기(10)를 통과한 잠열 열교환기(30)가 일체로 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것으로서, 특히 잠열 열교환기(30)에서 발생된 응축수가 현열 열교환기(10) 및 버너로 낙하되는 것을 방지하기 위하여 현열 열교환기(10)와 잠열 열교환기(30)의 사이에 유도덕트(20)를 결합하고, 잠열 열교환기(30)가 현열 열교환기(10)의 일측방에 배치되도록 하되, 현열 열교환기(10)와 유도덕트(20)가 결합될 때 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단을 이용하지 않고서도 간편하면서도 견고하게 결합되도록 한 것이다.

상기 현열 열교환기(10)는 버너에서 발생된 화염이 직접 접촉되면서 열교환이 이루어지도록 하는 것으로서, 하우징(11)의 하부측으로는 버너가 연결되는 유입구(111)가 형성되고, 하우징(11)의 상부측으로는 열기가 방출되는 배출구(112)가 형성되며, 내측으로 난방수가 흐르는 열교환관(12)이 여러 번 교번 배치되도록 하여 열교환 면적이 극대화되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 유도덕트(20)는 양 측으로 유입구(21)와 배출구(22)가 형성되도록 하되, 유입구(21)가 상술한 현열 열교환기(10)의 배출구(112)와 맞닿아 결합되도록 하고, 배출구(22)가 후술되는 잠열 열교환기(30)의 유입구(311)와 결합되도록 하여 현열 열교환기(10)를 통과한 고온의 공기가 유도덕트(20)를 통해 잠열 열교환기(30)로 흘러 들어가도록 한다.

상기 잠열 열교환기(30)는 상기 현열 열교환기(10)를 통과한 고온의 공기에 의해 열교환이 이루어지도록 하는 것으로서, 하우징(31)의 전면으로는 상술한 유도덕트(20)의 배출구(22)와 결합되는 유입구(311)를 형성하여 고온의 열기가 유입되도록 하고, 하우징(31)의 상면에는 배출구(312)를 형성하여 배기가스가 최종적으로 보일러의 외측으로 배출되도록 하며, 하우징(31)의 내측으로는 상술한 현열 열교환기(10)와 마찬가지로 난방수가 흐르는 열교환관(32)이 여러 번 교번 배치되도록 하여 열교환 면적이 극대화되도록 한다.

이때, 상술한 잠열 열교환기(30)의 유입구(311)의 내측으로는 상술한 유도덕트(20)의 배출구(22)가 삽입되어 결합되도록 하되, 유입구(311)의 외측 상면 및 측면에 상기 유도덕트(20)가 통상의 나사에 의해 일체로 체결 고정되도록 하는 다수 의 체결공(33)을 형성하고, 상기 잠열 열교환기(30)의 유입구(311)의 내측에는 유도덕트(20)의 배출구(22)의 전면에 밀착되는 링 형상의 기밀패킹(40)이 구비되도록 함으로써, 체결나사에 의해 유도덕트(20)와 잠열 열교환기(30)가 일체로 결합되면서, 기밀패킹(40)에 의해 열기 및 배기가스가 누출되는 것이 방지되도록 한다.

또한, 상기 기밀패킹(40)과 유도덕트(20)의 사이에는 기밀패킹(40)이 유도덕트(20)와 직접 접촉됨에 따른 변형 및 손상이 방지되면서도 열기 및 배기가스의 누출이 방지되도록 하는 단열씰링(41)을 삽입하는 것이 바람직하다.

이에 따라, 잠열 열교환기(30)의 하우징(31)의 외측면에 나사를 체결하게 되어 콘덴싱 보일러용 열교환기를 조립할 때 나사를 결합하는 과정에서 다른 부품 및 구조물에 의한 걸리적거림이 최소화되어 조립작업이 더욱 간편하게 원활하게 이루어지게 되는 것이다.

더불어, 상기 유도덕트(20)의 배출구(22) 끝단에는 상술한 기밀패킹(40)과 맞닿도록 배출구(22)의 외측방으로 절곡 형성된 플랜지(23)를 형성함으로써, 기밀패킹(40)과 유도덕트(20)가 면접촉되어 기밀 효과가 더욱 향상되도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 플랜지(23)의 끝단에는 상기 기밀패킹(40)을 수용하면서 기밀패킹(40)의 외측면을 지지하도록 플랜지(23)의 수직 방향으로 돌출 형성된 패킹수용턱(231)을 형성함으로써, 기밀패킹(40)의 움직임을 원천적으로 차단하여 진동 및 기밀패킹(40)에 가해지는 압력에 의해 기밀패킹(40)이 플랜지(23)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 기밀패킹(40)과 유도덕트(20)의 접촉면적이 더욱 증가되도록 하는 것도 무방하다.

더불어, 상술한 기밀패킹(40)은 탄성변형력을 갖는 통상의 실리콘, 테프론 또는 고무 등의 재질로 형성되도록 하되, 전체적으로는 유도덕트(20)의 배출구(22)와 대응되는 링 형상으로 형성되도록 하고, 상기 유도덕트(20)의 배출구(22) 및 상기 잠열 열교환기(30)의 내측면에 밀착되는 ㄷ자형의 단면을 갖도록 한다.

이에 따라, 기밀패킹(40)과 유도덕트(20) 및 잠열 열교환기(30)의 접촉면적이 더욱 증가됨과 동시에 기밀패킹(40)의 탄성변형력이 극대화되고, 기밀패킹(40)에 과도한 압력이 가해지는 경우에도 기밀패킹(40)이 안정적으로 밀착되어 원활한 기밀 작용을 수행할 수 있게 되는 것이다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 보인 분해사시도.

도 2는 도 1의 결합상태를 보인 사시도.

도 3은 본 발명의 요부의 종단면도.

도 4는 종래 콘덴싱 보일러용 열교환기의 일 예를 보인 개략 종단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 현열 열교환기

11 : 하우징 111 : 유입구

112 : 배출구 12 : 열교환관

20 : 유도덕트

21 : 유입구 22 : 배출구

23 : 플랜지 231 : 패킹수용턱

30 : 잠열 열교환기

31 : 하우징 311 : 유입구

312 : 배출구 32 : 열교환관

33 : 체결공

40 : 기밀패킹

41 : 단열씰링

Claims (4)

1. 버너의 상부측에 현열 열교환기(10)가 결합되고, 상기 현열 열교환기(10)를 통과한 고온의 공기가 상기 현열 열교환기(10)의 측방으로 이동되도록 상기 현열 열교환기(10)의 상단에 결합되는 유도덕트(20)가 구비되며, 상기 유도덕트(20)의 끝단에 잠열 열교환기(30)가 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 있어서,

   잠열 열교환기(30)의 유입구(311)의 내측에 상기 유도덕트(20)의 끝단에 형성된 배출구(22)가 삽입되어 결합되도록 하되, 상기 잠열 열교환기(30)의 유입구(311)의 상면 및 측면에 상기 유도덕트(20)가 체결 고정되는 다수의 체결공(33)이 형성되도록 하고, 상기 잠열 열교환기(30)의 내측면에 상기 유도덕트(20)의 배출구(22)의 전면에 맞닿는 기밀패킹(40)이 구비되며, 상기 기밀패킹(40)과 유도덕트(20)의 사이 공간에 단열씰링(41)이 삽입된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 유도덕트(20)의 배출구(22)에 상기 기밀패킹(40)과 맞닿는 플랜지(23)가 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 플랜지(23)의 끝단에 상기 기밀패킹(40)을 수용하도록 상기 플랜지(23) 와 수직 방향으로 돌출된 패킹수용턱(231)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
4. 제 1항 내지 제 3항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 기밀패킹(40);은

   상기 유도덕트(20)의 배출구(22)와 대응되는 링 형상으로 형성되되, 상기 유도덕트(20)의 배출구(22) 및 상기 잠열 열교환기(30)의 내측면에 밀착되는 ㄷ자형 단면으로 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.

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