KR20110084725A

KR20110084725A - 열교환기의 배기가이드 조립구조

Info

Publication number: KR20110084725A
Application number: KR1020100004431A
Authority: KR
Inventors: 윤희중; 이황의; 구자길; 김규호; 엄기영; 정영식; 이창언
Original assignee: 린나이코리아 주식회사; 어코드 주식회사
Priority date: 2010-01-18
Filing date: 2010-01-18
Publication date: 2011-07-26

Abstract

본 발명은 열교환기의 배기가이드 조립구조에 관한 것으로, 고온의 연소가스가 열교환기 내부에서 배기부로 배출되는 거리를 증가시켜, 연소가스와 순환유체의 접촉면적을 증대해 열교환 효율이 향상되도록 발명된 것이다.
본 발명의 구성은, 함체(11) 내부로 공급관이 수납되고, 버너부에서 하향식으로 배출되는 연소가스로 상기 공급관과 열교환되며, 상기 연소가스는 응축수받이(20)와 배기덕트(30)를 통과해 배출되도록 구성된 열교환기(10)에 있어서;
상기 응축수받이(20) 상부로 통과홀(41)이 연속되게 형성된 배기 가이드판(40)이 장착되어 구성된다.
그리고, 배기 가이드판(40)은 응축수받이(20)의 상부로 받침면(22)을 형성시켜, 그 상부에 안착된 상태에서 함체(11)와 조립되며, 통과홀(41)은 그 단면적의 합이 홀크기와 개수에 따라 정해지며, 중심부 홀의 직경이 작고, 외측으로 홀의 직경이 확대되게 형성된다.
또, 상기 배기가이드판(40)의 일측으로 배기덕트(30) 내부로 끼워지는 연결관(42)이 돌출형성 된다.

Description

열교환기의 배기가이드 조립구조 {HEAT EXCHANGER SYSTEM}

본 발명은 열교환기의 배기가이드 조립구조에 관한 것으로, 연소가스가 열교환기 내부에서 배기부로 배출되는 거리를 증가시켜, 연소가스와 공급관의 접촉면적을 증대해 열교환 효율이 향상되도록 발명된 것이다.

기존의 열교환기는 가스 또는 기타의 연료를 연소시켜, 여기서 발생되는 연소열로 열교환기 내부를 통과하는 공급관을 가열해, 그 내부에 흐르는 순환유체와 열교환되면서 난방수 및 온수를 얻는 것이다.

즉, 도 1에서와 같이 대부분의 열교환기(10)는 소정 용적을 갖도록 제작된 함체(11)내에 공급관이 적층형태로 배치하되, 그 내부로 순환유체가 흐르도록 형성하고, 상기 열교환기(10)의 상부에 버너부를 설치시켜 발생 되는 연소열로 열교환 시키는 구성으로 되어 있다.

그리고, 상기 버너부에서 발생된 연소가스는 도 2에서와 같이 공급관을 지나 응축수받이(20)와 배기덕트(30)를 통과해 배출되며, 열교환기(10) 내부에서 열교환 되면서 발생되는 산화물질이 함유된 응축수는 응축수받이(20)를 통해 외부로 배출된다.

상기 열교환기는 다양한 산업분야에 맞추어 다양한 구조를 가지면서 널리 사용되고 있다.

그러나, 기존의 열교환기는 몸체 내부로 적층되는 공급관이 입출구부에 헤더가 설치되면서 중앙부에 비해 전열면적이 증가되어, 중심부와 외측부로 연소열의 온도차가 발생되는 문제점이 있었다.

즉, 공급관의 중심부를 통과하는 연소가스가 외측부를 통과하는 연소가스는, 그 열전달량이 차이가 발생되며 중심부가 외측부보다 높은온도를 갖고 이동하게 된다.

그리고, 연소가스는 연소실에서 공급관과 응축수받이 및 배기덕트를 통과하게 되나 이 통로의 단면적이 연소실에서 배기덕트 순으로 좁아지게 형성되어, 연소가스는 최단거리로 배기덕트로 이동하는 폐단이 있었다.

따라서, 연소가스는 온도차이를 갖고, 배기덕트와 가까운 방향으로 편향되게 이동되어, 순환유체와 열교환이 효율적으로 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

본 발명은, 상기와 같은 문제점을 해소하여 중앙을 이동하는 연소가스의 이동거리를 연장해 열교환 효율을 향상시키도록 하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은, 함체와 응축수받이 사이로 직경이 서로 다른 통과홀이 형성된 배기 가이드판을 설치하여, 연소가스의 이동을 제한하도록 한 열교환기의 배기가이드 조립구조를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 배기 가이드판의 일측으로 배기덕트 내부로 끼워지는 연결관을 형성시켜, 조립작업이 용이하도록 한 열교환기의 배기가이드 조립구조를 제공하는 데 있다.

이러한 본 발명의 목적은, 함체(11) 내부로 공급관이 수납되고, 버너부에서 하향식으로 배출되는 연소가스로 상기 공급관과 열교환되며, 상기 연소가스는 응축수받이(20)와 배기덕트(30)를 통과해 배출되도록 구성된 열교환기(10)에 있어서;

상기 응축수받이(20) 상부로 통과홀(41)이 연속되게 형성된 배기 가이드판(40)이 장착되어 구성된다.

그리고, 배기 가이드판(40)은 응축수받이(20)의 상부로 받침면(22)을 형성시켜, 그 상부에 안착된 상태에서 함체(11)와 조립된다.

상기, 통과홀(41)은 크기와 개수를 용량에 따라 다르게 설계할 수 있는데, 그 단면적의 합이 홀크기와 개수에 따라 정해지며, 중심부 홀의 직경이 작고, 외측으로 홀의 직경이 확대되게 형성된다.

또, 상기 배기가이드판(40)의 일측으로 배기덕트(30) 내부로 끼워지는 연결관(42)이 돌출형성 된다.

이러한 본 발명의 구성에 의하면, 공급관의 중앙부를 통과하는 연소가스의 이동거리를 증가시켜 잠열교환 효율을 증대시키게 된다.

또, 배기 가이드판에 연소가스의 배출흐름을 균일하게 제한하는 통과홀을 형성시켜 배기덕트로 연소가스의 흐름을 안정되게 하면서, 응축수의 발생 및 처리효율이 향상된다.

또한, 가이드판의 일측으로 배기덕트에 끼워지는 연결관을 형성하여 부품수 감소 및 조립편의성을 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

도 1은 종래 열교환기의 조립구성을 도시한 분해 사시도.
도 2는 종래 열교환기의 연소가스의 흐름을 도시한 단면도.
도 3은 본 발명인 열교환기의 조립구성을 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기의 조립상태를 도시한 단면도.
도 5는 본 발명인 배기가이드판의 조립상태를 도시한 평면도.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명은 열교환기의 배기가이드 조립구조에 관한 것으로, 고온의 연소가스가 열교환기 내부에서 배기부로 배출되는 거리를 증가시켜, 연소가스와 순환유체의 접촉면적을 증대해 열교환 효율이 향상되도록 발명된 것이다.

즉, 도 3 내지 도 5에서와 같이 열교환기(10)는 함체(11)내부로 공급관이 수납되고, 함체(11) 상부에 결합된 버너부에서 하향식으로 배출되는 연소가스를 이용해 공급관 내부를 흐르는 순환유체와 잠열교환 되도록 구성된다.

그리고, 상기 함체(11)의 저부에는 버너부에서 하향식으로 배출되어 공급관을 지나면서 온도가 낮아진 연소가스와, 응축수를 모아지는 응축수받이(20)가 결합되고, 그 일측으로 상기 연소가스를 외부로 배출하기 위한 배기덕트(30)가 조립된다.

상기 응축수받이(20)는 함체(11)의 폭보다 일측부가 연장되게 형성되며, 내측으로 경사진 수용부(21) 및 그 중앙부로 배수홀이 구비된다.

이 응축수받이(20)의 수용부(21)는, 연소가스와 공급관이 열교환되는 과정에서 온도차로 발생되는 응축수를 용이하게 배출될 수 있도록 일정면적을 갖고 형성되며, 양측에서 중앙부로 경사지게 형성하는 것이 일반적이다.

또, 응축수받이(20)의 상부는 받침면(22)이 형성되어, 배기가이드판(40)과 상기 함체(11)가 순차적으로 안착되도록 하며, 일측 연장부에는 배기덕트(30)가 조립고정 된다.

상기 배기가이드판(40)은 응축수받이(20)의 받침면(22)에 놓여져 수용부(21) 전체를 덮게 설치할 수 있으며, 응축수받이(20)의 받침면(22)에 고정홈(23)을 수개 형성하고, 배기가이드판(40)의 각단부로 끼움편(43)을 돌출되게 형성시켜, 이를 끼워 결합하는 것이 바람직하다.

이와 같이, 배기가이드판(40)의 각 단부에 돌출된 끼움편(43)과 이 끼움편(43)이 놓여져 안착되는 고정홈(23)이 받침면(22)에 오목하게 형성되면 정확한 위치로 조립되어 편리하게 작업을 수행할 수 있다.

이때, 상기 끼움편(43)과 고정홈(23)은 연소가스가 배출되는 배기덕트(30) 결합부위로는 형성하지 않는 것이 기밀성 유지에 바람직하다.

또, 배기가이드판(40)은 끼움편(43)에 의해서만 응축수받이(20)와 밀착되게 연결되어 끼움편(43)을 제외한 외측부분으로도 연소가스가 배출되어 외측으로 열을 분포하게 된다.

그리고, 배기가이드판(40)의 몸체에서, 함체(11) 하부와 결합되는 부위에 직경이 서로 다른 통과홀(41)을 연속되게 구비하고, 배기덕트(30)와 결합되는 일측부로 연결관(42)이 돌출 성형되게 형성한다.

또, 함체(11)내부에서 하향이동하는 연소가스가 통과홀(41)을 통해 응축수받이(20)와 배기덕트(30)로 배출될 수 있도록 통과홀(41)을 구비한 것으로, 상기 통과홀(41)은, 그 단면적이 연소가스의 온도차에 따라 다르게 형성하였다.

즉, 함체(11)내부에서 이동되는 연소가스는 그 중앙부위가 외곽부위보다 온도가 높은 상태를 갖고 이동하므로, 중앙부의 직경을 작게 하고, 외측으로 직경을 보다 크게 형성시켜, 중앙에서 배출되는 연소가스가 외측으로 이동되면서 배출되도록 하여 공급관과의 열전달 효율이 향상되도록 하였다.

본 발명에서 배기가이드판(40)에 뚫어지는 통과홀(41)은 보일러의 용량에 따라 그 구멍 개수를 상이하게 설정하게 된다.

또, 상기한 바왁 같이 통과홀(41)은 위치에 따라 그 직경을 서로 다르게 뚫게 되는데, 통과홀(61)의 단면적 합이 중심부가 작고, 외측으로 단면적이 합이 크게 형성된다.

이때 통과홀(41) 단면적의 합이 홀의 직경 중심부가 작고, 외측이 크게 성형하거나 통과홀(41)의 개수가 중심부가 적고, 외측이 많게 성형되는 것이 바람직 하다.

또한, 상기와 같이 응축수받이(20)의 수용부(21)로 배출된 연소가스는 일단부에 조립된 배기덕트(30)로 이동되며, 이때, 배기 가이드판(40)에 형성된 연결관(42)이 배기덕트(30)내부에 삽입된 상태로 조립되어 연소가스의 유출방지 및 흐름을 최적화 할 수 있다.

이와 같이 구성된 열교환기의 배기가이드 조립구조는, 다음과 같이 작용한다.

버너부에서 고온의 연소가스가, 공급관과 열교환 될 때, 중앙으로 이동하는 연소가스는 배기가이드판(40)의 직경이 작은 통과홀(41)에 부딪치며, 내부에서 순환되면서 열교환이 이루어지고, 외측에서 이동하는 연소가스는 바로 통과홀(41)을 지나 응축수받이(20)로 배출된다.

이때, 배기가이드판(40)은 끼움편(43)에 의해서만 응축수받이(20)와 밀착되게 연결되어 외측부로 연소가스가 배출되므로, 외측으로 열을 분포하는 효과가 나타난다.

또, 응축수받이(20)로는 상기 열교환된 연소가스와 응축수가 모이며, 응축수는 배수홀로 외부로 배출되고, 연소가스는 응축수받이(20)의 일측에 결합된 배기덕트(30)를 통해 외부로 배출되도록 하였다.

따라서, 연소가스가 응축수받이(20)로 배출될 때 상기 배기가이드판(40)에 의해 외측부보다 고온의 중앙부가 함체(11)내부에서 순환되도록 하여 열전달 효율이 증대되며, 연결관(42)이 삽입된 배기덕트(30)로 균일한 연소가스를 배출하여 내부 부품을 최소화 할 수 있는 것이다.

10 - 열교환기 11 - 함체
20 - 응축수받이 21 - 수용부
22 - 받침면 23 - 고정홈
30 - 배기덕트 40 - 배기 가이드판
41 - 통과홀 42 - 연결관
43 - 끼움편

Claims

함체(11) 내부로 공급관이 수납되고, 버너부에서 하향식으로 배출되는 연소가스로 상기 공급관과 열교환되며, 상기 연소가스는 응축수받이(20)와 배기덕트(30)를 통과해 배출되도록 구성된 열교환기(10)에 있어서;
상기 응축수받이(20) 상부로 통과홀(41)이 연속되게 형성된 배기 가이드판(40)이 장착됨을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.
청구항 1에 있어서, 배기가이드판(40)은 응축수받이(20)의 상부로 받침면(22)을 형성시켜, 그 상부에 안착된 상태에서 함체(11)와 조립됨을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.
청구항 1에 있어서, 배기가이드판(40)은 외측으로 끼움편(43)이 형성되고, 받침면(22)에 고정홈(23)을 구비시켜, 안착 조립된 것을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.
청구항 1에 있어서, 상기 배기가이드판(40)의 통과홀(41)은 그 단면적의 합이 중심부가 작고, 외측으로 단면적이 합이 크게 형성함을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.
청구항 4에 있어서, 상기 배기가이드판(40)의 통과홀(41) 단면적의 합이 홀의 직경 중심부가 작고, 외측이 크게 성형됨을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.
청구항 4에 있어서, 상기 배기가이드판(40)의 통과홀(41)의 개수가 중심부가 적고, 외측이 많게 성형됨을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.
청구항 1에 있어서, 상기 배기가이드판(40)의 일측으로 배기덕트(30) 내부로 끼워지는 연결관(42)이 돌출형성됨을 특징으로 한 열교환기의 배기가이드 조립구조.