KR20140106261A - Combustion apparatus having air supply and exhaust gas heat exchanger - Google Patents

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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a combustion apparatus with a supply and exhaust gas heat exchanger capable of preventing loss of heat energy and increasing heat efficiency as the temperature of supplied air is increased by heating the supplied air with waste heat of hot exhaust gas passed through a heat exchanger, and reducing installation costs by using an exhaust duct made of a synthetic resin by decreasing the temperature of the exhaust gas discharged to the outside. To this end, the combustion apparatus comprises: a burner generating exhaust gas; a blower supplying external air to the burner; a main heat exchanger absorbing the heat of the exhaust gas generated in the burner; an exhaust gas duct discharging the exhaust gas passed through the main heat exchanger to the outside; an air supplying duct allowing the external air to flow into the blower; the supply and exhaust gas heat exchanger which performs heat-exchange on the external air flowing into the blower and the exhaust gas discharged through the exhaust gas duct around a thin film plate interposed between the external air and the exhaust air; and an exhaust air flue discharging the exhaust air passed through the supply and exhaust gas heat exchanger to the outside.

Description

급배기 열교환기를 구비한 연소장치{COMBUSTION APPARATUS HAVING AIR SUPPLY AND EXHAUST GAS HEAT EXCHANGER}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a combustion apparatus having an air supply and exhaust heat exchanger,

본 발명은 급배기 열교환기를 구비한 연소장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 버너에서 생성되어 외부로 배기되는 배기가스와 외부에서 유입되는 급기공기 사이에 열교환이 이루어지는 급배기 열교환기를 구비한 연소장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a combustion apparatus provided with an air supply / discharge heat exchanger, and more particularly to a combustion apparatus provided with an air supply / discharge heat exchanger that generates heat between an exhaust gas generated in a burner and an air supply / .

일반적으로 연소장치는 연료의 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열시키고, 가열된 물을 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용할 수 있도록 하는 것으로서, 온수기와 보일러를 포함한다.Generally, a combustion apparatus includes a water heater and a boiler for heating water by using combustion heat generated in a combustion process of fuel, and circulating heated water through a pipe to be used for indoor heating or hot water supply .

이러한 연소장치에는 연료가스를 연소시켜 고온의 열에너지를 발생시키는 버너와, 상기 버너에서 발생한 화염에 의해 혼합기의 연소가 이루어지는 연소실과, 상기 연소실을 통과한 배기가스와 배관 내부를 통과하는 물과의 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기와, 상기 열교환기에서 열교환이 이루어진 배기가스를 외부로 배출하기 위한 배기덕트가 구비되어 있으며, 상기 배기덕트에는 배기가스를 건물 외부로 내보내기 위한 배기연도가 연결된다.The combustion apparatus includes a burner for burning a fuel gas to generate high-temperature thermal energy, a combustion chamber in which a mixture is combusted by a flame generated in the burner, and an exhaust gas passing through the combustion chamber and water And an exhaust duct for discharging the exhaust gas heat exchanged in the heat exchanger to the outside, and an exhaust duct for exhausting the exhaust gas to the outside of the building is connected to the exhaust duct.

상기 배기연도를 통해 외부로 배출되는 배기가스는 고온이므로 상기 배기연도는 내열성에 유리한 금속재질로서 알루미늄이나 스테인리스 재질을 사용하므로, 제조원가가 높아지는 문제점이 있다.Since the exhaust gas discharged to the outside through the exhaust flue is at a high temperature, the exhaust flue uses aluminum or stainless steel as a metal material which is advantageous in heat resistance.

일부 국가의 경우 배기연도를 통해 배출되는 배기가스의 온도가 낮은 경우 배기연도의 재질을 가격이 낮은 합성수지재질로 사용하는 것이 허용되고 있는데, 상기 열교환기를 통과한 배기가스는 고온이므로 배기연도를 합성수지재질로 사용하기 곤란하다.In some countries, when the temperature of the exhaust gas discharged through the exhaust year is low, it is permitted to use the material of the exhaust year as synthetic resin material of low price. Since the exhaust gas passing through the heat exchanger is high temperature, It is difficult to use as.

한편 배기연도를 통해 외부로 배기되는 배기가스는 고온의 열을 함유하고 있어 배기가스를 그대로 외부로 배출할 경우 열에너지 손실이 발생한다. 이러한 문제점을 해결하기 위한 종래 기술의 일례로 대한민국 공개특허 제10-2007-0032866호가 개시되어 있다.On the other hand, the exhaust gas exhausted to the outside through the exhaust air contains heat at a high temperature, and heat energy loss occurs when the exhaust gas is directly discharged to the outside. Korean Patent Laid-Open No. 10-2007-0032866 is disclosed as an example of the prior art for solving such a problem.

상기 종래기술에 의하면 외부로부터 유입되는 공기와 외부로 배출되는 배기가스 사이에 열교환이 이루어지도록 함으로써 열에너지 손실을 최소화할 수 있도록 되어 있다. According to the related art, heat exchange is performed between the air introduced from the outside and the exhaust gas discharged to the outside, so that the loss of heat energy can be minimized.

이 경우 배기연도에서 열교환이 이루어지도록 하기 위해서는 배기연도의 재질을 열전도성이 좋은 금속을 사용해야 하는데, 배기연도를 금속재질로 할 경우 가격이 비싸기 때문에 경제성 측면에서 불리한 점이 있다.In this case, in order to perform heat exchange in the exhaustion year, a metal having good heat conductivity is used as the material of the exhaustion year. When the exhaustion year is made of metal, the price is high, which is disadvantageous from the economical point of view.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열교환기를 통과한 고온의 배기가스의 폐열을 이용하여 급기 공기를 가열함으로써 열에너지의 손실을 방지하고, 급기 공기의 온도 상승에 따라 열효율을 향상시킬 수 있는 급배기 열교환기를 구비한 연소장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to prevent the loss of heat energy by heating the air supply air by using the waste heat of the high temperature exhaust gas passing through the heat exchanger and to improve the heat efficiency And an exhaust gas heat exchanger which is provided with an exhaust gas heat exchanger.

본 발명의 다른 목적은, 외부로 배기되는 배기가스의 온도를 낮추어 배기연도를 합성수지 재질로 사용할 수 있도록 하여 설치 비용을 절감할 수 있는 급배기 열교환기를 구비한 연소장치를 제공하고자 함에 있다.It is another object of the present invention to provide a combustion apparatus having an air supply and exhaust heat exchanger capable of reducing the installation cost by allowing the exhaust gas discharged from the outside to be used as a synthetic resin material by lowering the temperature of the exhaust gas.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 연소장치는, 배기가스를 생성하는 버너; 상기 버너에 외부 공기를 공급하기 위한 송풍기; 상기 버너에서 생성된 배기가스의 열을 흡수하는 주열교환기; 상기 주열교환기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하는 배기덕트; 상기 외부 공기가 상기 송풍기에 유입되도록 하는 급기덕트; 상기 송풍기에 유입되는 외부공기와 상기 배기덕트를 통해 배출되는 배기가스가 박막 필름판을 사이에 두고 열교환되도록 하는 급배기 열교환기; 상기 급배기 열교환기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 배기연도를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a combustion apparatus comprising: a burner for generating exhaust gas; A blower for supplying outside air to the burner; A main heat exchanger for absorbing the heat of the exhaust gas generated in the burner; An exhaust duct for discharging the exhaust gas passed through the main heat exchanger to the outside; An air supply duct for allowing the outside air to flow into the blower; An air supply / discharge heat exchanger for exchanging heat between the outside air flowing into the blower and the exhaust gas discharged through the exhaust duct, with the thin film plate interposed therebetween; And an exhaust flue for exhausting the exhaust gas passed through the air supply / exhaust heat exchanger to the outside.

상기 주열교환기는, 상기 버너에서 생성된 연소 현열을 흡수하는 현열열교환기와, 상기 현열열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 흡수하는 잠열열교환기로 구성될 수 있다.The main heat exchanger may comprise a sensible heat exchanger for absorbing combustion sensible heat generated by the burner and a latent heat exchanger for absorbing latent heat of the exhaust gas passing through the sensible heat exchanger.

상기 급배기 열교환기는, 평판 형상으로 이루어진 복수의 박막 필름판과, 상기 박막 필름판들 사이를 이격시키도록 구비되어 상기 급기덕트와 연결된 급기유로를 형성시키는 제1스페이서와, 상기 배기덕트와 연결되어 상기 급기유로와의 사이에 열교환이 이루어지도록 배기유로를 형성시키되 상기 제1스페이서와 교대로 배치된 제2스페이서를 포함한다.The air supply and exhaust heat exchanger includes a plurality of thin film plates having a flat plate shape, a first spacer spaced apart from the thin film plates to form an air supply channel connected to the air supply duct, And a second spacer which is arranged alternately with the first spacer to form an exhaust passage so that heat exchange is performed between the exhaust passage and the air supply passage.

상기 배기덕트에는 그 내부를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서가 구비되고, 제어부에서는 상기 온도센서에서 측정된 온도가 설정된 온도 이상인 경우 연소장치의 가동을 중단시키도록 제어하는 것으로 구성될 수 있다.The exhaust duct may be provided with a temperature sensor for measuring the temperature of the exhaust gas passing through the exhaust duct, and the control unit may be configured to stop the operation of the combustion apparatus when the temperature measured by the temperature sensor is equal to or higher than the set temperature have.

상기 제1스페이서와 제2스페이서는 골과 마루가 형성되도록 굴곡진 형상이고, 상기 박막 필름판들과 제1,제2스페이서의 두께는 20~70㎛인 것이 바람직하며, 상기 박막 필름판들과 제1,제2스페이서는 열가소성수지로 이루어질 수 있다.The first spacer and the second spacer are curved to form a crest and a floor, and the thickness of the thin film plates and the first and second spacers is preferably 20 to 70 μm, The first and second spacers may be made of a thermoplastic resin.

상기 배기가스는 상기 배기유로의 상측으로부터 유입되어 수직 하방향으로 유동하고, 상기 급기유로를 형성하는 박막 필름판들 사이의 간격은 상기 배기유로를 형성하는 박막 필름판들 사이의 간격보다 작은 것이 바람직하며, 상기 배기연도는 합성수지재질로 이루어질 수 있다.It is preferable that the exhaust gas flows from the upper side of the exhaust passage to the downward direction and the interval between the thin film plates forming the air supply passage is smaller than the interval between the thin film plates forming the exhaust passage And the exhaust year may be made of a synthetic resin material.

상기 배기유로에 연결된 출구측 배기덕트에는 응축수의 배출을 위한 응축수 배출관이 연결될 수 있다.And a condensate discharge pipe for discharging condensate water may be connected to the exhaust duct at the outlet side connected to the exhaust passage.

본 발명의 연소장치에 의하면, 외부로 배기되는 배기가스의 폐열을 이용하여 급기공기를 가열함으로써 연소장치의 효율을 향상시킬 수 있다.According to the combustion apparatus of the present invention, the efficiency of the combustion apparatus can be improved by heating the supply air using the waste heat of the exhaust gas exhausted to the outside.

또한 기존의 고가의 금속판으로 이루어진 열교환기 대신 급배기 열교환기를 박막 필름을 이용하여 제조함으로써 제조비용을 절감할 수 있고, 다양한 크기의 열교환기 제조가 가능하며, 내수성과 내염성 및 내화학성 등 우수한 화학적 성능으로 인해 열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있다.In addition, it is possible to manufacture a heat exchanger of various sizes by manufacturing a supply and exhaust heat exchanger using a thin film instead of a heat exchanger made of a conventional expensive metal plate, and it is possible to manufacture a heat exchanger of various sizes, and has excellent chemical performance such as water resistance, The durability of the heat exchanger can be improved.

또한 외부로 배기되는 배기가스의 온도를 낮출 수 있어 배기연도를 합성수지재질로 함으로써 연소장치의 설치 비용을 절감할 수 있다.Further, the temperature of the exhaust gas exhausted to the outside can be lowered, and the exhaust gas can be made of a synthetic resin material, thereby reducing the installation cost of the combustion apparatus.

또한 응축수 낙하방향과 배기가스의 유동방향을 일치시킴으로써 급배기 열교환기에서의 열교환효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the heat exchange efficiency in the air supply and exhaust heat exchanger can be improved by matching the direction of the condensed water drop and the flow direction of the exhaust gas.

또한 급기유로를 형성하는 박막 필름판 사이의 간격을 배기유로를 형성하는 박막 필름판 사이의 간격보다 더 작게 함으로써 열교환면적을 증가시켜 효율을 향상시킬 수 있다.Further, by making the interval between the thin film plates forming the air supply flow path smaller than the interval between the thin film plates forming the exhaust flow path, the heat exchange area can be increased and the efficiency can be improved.

도 1은 본 발명에 의한 연소장치를 보여주는 단면 개략도,
도 2는 본 발명에 의한 급배기 열교환기를 보여주는 사시도,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 급배기 열교환기를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 급배기 열교환기를 보여주는 사시도.1 is a schematic cross-sectional view showing a combustion apparatus according to the present invention,
2 is a perspective view illustrating an air supply / exhaust heat exchanger according to the present invention,
3 is a view showing an air supply and exhaust heat exchanger according to another embodiment of the present invention,
4 is a perspective view illustrating an air supply / exhaust heat exchanger according to another embodiment of the present invention;

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 의한 연소장치를 보여주는 단면 개략도, 도 2는 본 발명에 의한 급배기 열교환기를 보여주는 사시도이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a combustion apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a perspective view showing an air supply and exhaust heat exchanger according to the present invention.

본 발명에 의한 연소장치(1)는, 공기와 가스의 혼합기를 연소하여 배기가스를 생성하는 버너(200), 상기 버너(200)에 외부 공기를 공급하기 위한 송풍기(100), 상기 버너(200)에서 생성된 배기가스의 열을 흡수하는 주열교환기(300), 상기 주열교환기(300)를 통과한 배기가스를 외부로 배출하는 배기덕트(410,420), 상기 외부 공기가 상기 송풍기(100)에 유입되도록 하는 급기덕트(110,120), 상기 송풍기(100)에 유입되는 외부 공기와 상기 배기덕트(410,420)를 통해 배출되는 배기가스가 박막 필름판(530,531,532,533)을 사이에 두고 열교환되도록 하는 급배기 열교환기(500), 상기 급배기 열교환기(500)를 통과한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 배기연도(440)를 포함한다.A combustion apparatus 1 according to the present invention includes a burner 200 for burning a mixture of air and gas to generate exhaust gas, a blower 100 for supplying external air to the burner 200, A main heat exchanger 300 for absorbing the heat of the exhaust gas generated in the main heat exchanger 300, exhaust ducts 410 and 420 for exhausting the exhaust gas passed through the main heat exchanger 300 to the outside, An air supply and exhaust heat exchanger (not shown) for exchanging heat between the external air introduced into the blower 100 and the exhaust gas discharged through the exhaust ducts 410 and 420 through the thin film plates 530, 531, 532 and 533, 500), and an exhaust duct (440) for discharging the exhaust gas passed through the air supply and exhaust heat exchanger (500) to the outside.

본 발명의 연소장치(1)는 난방을 수행하는 보일러 또는 온수를 공급하는 온수기로 적용될 수도 있고, 난방과 온수 공급을 겸용하는 장치에 적용될 수도 있다.The combustion apparatus 1 of the present invention may be applied to a boiler for performing heating or a water heater for supplying hot water or may be applied to an apparatus for both heating and hot water supply.

상기 주열교환기(300)는, 상기 버너(200)에서 생성된 연소 현열을 흡수하는 현열열교환기(310)와, 상기 현열열교환기(320)를 통과한 배기가스의 잠열을 흡수하는 잠열열교환기(320)로 구성된다.The main heat exchanger 300 includes a sensible heat exchanger 310 for absorbing combustion sensible heat generated in the burner 200 and a latent heat exchanger 310 for absorbing latent heat of the exhaust gas passing through the sensible heat exchanger 320 320).

상기 잠열열교환기(320)에서는 배기가스의 잠열 흡수로 인해 응축수가 발생하게 되는데, 상기 응축수는 응축수 배출구(610)를 통해 배출된다. 상기 응축수 배출구(610)에는 보일러 가동 중 배기가스가 응축수 배출구(610)를 통해 실내로 유입되지 않도록 하기 위해 응축수가 일정 수위 이상 채워진 상태가 되도록 하는 사이폰(Siphon)구조의 워터트랩(미도시)이 연결된다.In the latent heat heat exchanger 320, condensate is generated due to latent heat absorption of the exhaust gas, and the condensed water is discharged through the condensed water outlet 610. A water trap (not shown) of a siphon structure is provided in the condensed water discharge port 610 so that the condensed water is filled up to a certain level or more to prevent the exhaust gas from flowing into the room through the condensed water discharge port 610 during operation of the boiler. Lt; / RTI >

상기 급배기 열교환기(500)는 급기덕트(110,120)와 배기덕트(410,420)가 교차하는 지점에 구비되어, 급기공기와 배기가스와의 열교환이 이루어지도록 한다.The air supply and exhaust heat exchanger 500 is provided at the intersection of the air supply ducts 110 and 120 and the air exhaust ducts 410 and 420 so that the heat exchange between the air supply air and the exhaust gas is performed.

상기 급기덕트(110,120)는, 외부로부터 유입된 급기공기를 급배기 열교환기(500)로 공급하는 입구측 급기덕트(110)와, 상기 급배기 열교환기(500)와 송풍기(100) 사이에 구비되어 급배기 열교환기(500)를 통과하면서 가열된 급기공기를 송풍기(100)에 공급하도록 연결된 출구측 급기덕트(120)로 이루어진다.The air supply ducts 110 and 120 include an inlet side air supply duct 110 for supplying air supplied from the outside to the air supply and exhaust heat exchanger 500 and air supply ducts 110 and 120 provided between the air supply and exhaust heat exchanger 500 and the blower 100. [ And an outlet side air supply duct 120 connected to the air supply and exhaust heat exchanger 500 to supply the heated air supply air to the blower 100.

상기 입구측 급기덕트(110)에는 급기구(111)가 연결되고, 상기 급기구(111)에는 외부 공기를 유입하기 위한 급기연도(미도시)가 구비된다.An air supply duct 111 is connected to the inlet air supply duct 110 and an air supply duct (not shown) for introducing outside air into the air supply duct 111 is provided.

본 실시예에서는 출구측 급기덕트(120)가 송풍기(100)에 연결되는 것으로 구성하였으나, 출구측 급기덕트(120)가 없는 것으로 구성할 수도 있으며, 이 경우에는 급배기 열교환기(500)를 통과한 급기공기는 연소장치(1) 내부 공간으로 배출되고, 송풍기(100)를 작동시키면 연소장치(1) 내부 공간의 공기가 송풍기(100)로 유입된다.Although the outlet air supply duct 120 is connected to the blower 100 in the present embodiment, the outlet air supply duct 120 may be omitted. In this case, the air supply heat exchanger 500 One air supply air is discharged into the internal space of the combustion apparatus 1, and when the blower 100 is operated, air in the internal space of the combustion apparatus 1 flows into the blower 100.

상기 배기덕트(410,420)는, 주열교환기(300)를 통과한 배기가스가 급배기 열교환기(500)에 유입되도록 하는 입구측 배기덕트(410)와, 상기 급배기 열교환기(500)에서 상기 급기공기와의 열교환이 이루어져 냉각된 배기가스가 외부로 배출되도록 하는 출구측 배기덕트(420)로 이루어진다.The exhaust ducts 410 and 420 include an inlet side exhaust duct 410 through which the exhaust gas having passed through the main heat exchanger 300 flows into the air supply and exhaust heat exchanger 500, And an outlet-side exhaust duct 420 through which heat exchange with air is performed so that the cooled exhaust gas is discharged to the outside.

상기 출구측 배기덕트(420)에는 배기구(421)가 연결되고, 상기 배기구(421)에는 배기가스를 외부로 배출하기 위해 건물 외부와 연결되는 배기연도(440)가 연결된다.An exhaust port 421 is connected to the outlet ventilation duct 420 and an exhaust port 440 connected to the outside of the building is connected to the exhaust port 421 to exhaust the exhaust gas to the outside.

상기 배기가스는 급배기 열교환기(500)를 통과하면서 급기공기와 열교환에 의해 온도가 낮아진 상태로 외부로 배기되므로, 상기 배기연도(440)는 합성수지재질로 구성할 수 있다. 상기 배기연도(440)를 합성수지 재질로 하면 연소장치(1)의 제조비용을 낮출 수 있다.The exhaust gas is exhausted to the outside in a state where the temperature is lowered by heat exchange with the air supply air while passing through the air supply and exhaust heat exchanger 500. The exhaust 440 may be made of a synthetic resin material. If the exhaust flue 440 is made of a synthetic resin material, the manufacturing cost of the combustion apparatus 1 can be reduced.

상기 입구측 배기덕트(410)에는 그 내부를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서(430)가 구비된다. 상기 온도센서(430)에서 측정된 온도가 제어부(미도시)에 설정된 온도 이상인 경우에는 박막의 필름(film)으로 이루어진 급배기 열교환기(500)를 보호하기 위해 상기 제어부는 연소장치(1)의 가동을 중단시키도록 제어한다.The inlet-side exhaust duct 410 is provided with a temperature sensor 430 for measuring the temperature of the exhaust gas passing through the inlet-side exhaust duct 410. When the temperature measured by the temperature sensor 430 is equal to or higher than the temperature set in the control unit (not shown), the control unit controls the supply / Thereby stopping the operation.

본 실시예에서는 상기 온도센서(430)가 입구측 배기덕트(410)에 구비된 것으로 예시하였으나, 출구측 배기덕트(420)에 구비될 수도 있다. 이 경우 출구측 배기덕트(420) 내부를 통과하는 배기가스의 온도로부터 박막의 필름으로 이루어진 급배기 열교환기(500)를 보호할 필요가 있는지 여부를 판단하게 된다.Although the temperature sensor 430 is provided in the inlet-side exhaust duct 410 in the present embodiment, it may be provided in the outlet-side exhaust duct 420 as well. In this case, it is judged whether or not it is necessary to protect the air supply and exhaust heat exchanger 500 made of a thin film from the temperature of the exhaust gas passing through the outlet duct 420.

상기 급배기 열교환기(500)는, 평판 형상으로 이루어진 복수의 박막 필름판(530,531,532,533)과, 상기 박막 필름판(530,531,532,533) 사이를 이격시키도록 구비되어, 상기 급기덕트(110,120)와 연결된 급기유로(510,511)를 형성시키는 제1스페이서(541,543)와, 상기 배기덕트(410,420)와 연결되어 상기 급기유로(510,511)와의 사이에 열교환이 이루어지도록 배기유로(520,521)를 형성시키되 상기 제1스페이서(541,543)와 교대로 적층 배치된 제2스페이서(540,542)를 포함한다.The air supply and exhaust heat exchanger 500 includes a plurality of thin film plates 530, 531, 532, and 533 formed in a flat plate shape and spaced apart from the thin film plates 530, 531, 532, and 533 and connected to the air supply ducts The first and second spacers 541 and 543 and the first and second spacers 541 and 543 are connected to the exhaust ducts 410 and 420 to form heat exchanges between the air supply passages 510 and 511, And second spacers 540 and 542 which are alternately stacked.

상기 박막 필름판(530,531,532,533)과 제1스페이서(541,543)와 제2스페이서(540,542)는 매우 얇은 필름(film)으로 이루어지는데, 그 두께는 열전달율을 고려하여 대략 20~70㎛ 범위인 것이 바람직하다. The thin film plates 530, 531, 532, and 533, the first spacers 541 and 543 and the second spacers 540 and 542 are formed of a very thin film. The thickness thereof is preferably in the range of about 20 to 70 μm in consideration of the heat transfer coefficient.

만약 필름의 두께가 두꺼운 경우에는 배기가스와 급기공기와의 사이에 열전달 효율이 떨어져 배기가스는 온도가 높은 상태로 배출되고, 급기공기는 온도가 낮은 상태로 유입되어, 출구측 배기덕트(420)를 합성수지재질로 하기가 어려워 비용을 절감할 수 없고, 버너(100)로 유입되는 혼합기의 온도를 높일 수 없어 효율이 저하되며, 폐열로 버려지는 열에너지가 많아 효율이 저하된다.If the thickness of the film is large, the heat transfer efficiency between the exhaust gas and the air supply air is reduced, the exhaust gas is discharged in a high temperature state, the air supply air flows in a low temperature state, It is difficult to reduce the temperature of the mixer flowing into the burner 100, so that the efficiency is lowered and the efficiency is lowered due to a large amount of thermal energy discarded in the waste heat.

상기 제1스페이서(541,543)와 제2스페이서(540,542)는 골과 마루가 형성되도록 굴곡진 형상으로 이루어져, 이웃하는 박막 필름판(530,531,532,533) 사이를 일정 간격으로 이격시키도록 지지하는 역할을 한다.The first spacers 541 and 543 and the second spacers 540 and 542 are curved to form a crest and a floor, and support the adjacent thin film plates 530, 531, 532, and 533 to be spaced apart from each other at regular intervals.

상기 박막 필름판(530,531,532,533)과 제1스페이서(541,543)와 제2스페이서(540,542)는 폴리프로필렌(polypropylene)과 같은 열가소성수지로 이루어질 수 있다. 이 경우 소재 자체의 열전도율은 그다지 높지 않으나 두께를 얇게 함으로써 열전도율을 향상시킬 수 있다.The thin film plates 530, 531, 532, and 533, the first spacers 541 and 543 and the second spacers 540 and 542 may be formed of a thermoplastic resin such as polypropylene. In this case, the thermal conductivity of the material itself is not so high, but the thermal conductivity can be improved by reducing the thickness.

상기와 같은 구성에 의하면, 급배기 열교환기(500)가 구비되어 배기가스의 폐열을 흡수하여 에너지 효율을 높일 수 있고, 급기공기를 배기가스를 이용하여 가열한 후 버너(200)에 공급함으로써 연소 효율을 향상시킬 수 있으며, 배기가스는 급배기 열교환기(500)에서 온도가 하락한 후 외부로 배출되므로 출구측 배기덕트(420)를 합성수지 재질로 하면 연소장치(1)의 설치비용을 낮출 수 있다.According to the above-described structure, the air supply and exhaust heat exchanger 500 is provided to absorb the waste heat of the exhaust gas to increase the energy efficiency. The air supply air is heated using the exhaust gas and then supplied to the burner 200, Since the exhaust gas is discharged to the outside after the temperature is lowered in the air supply and exhaust heat exchanger 500, the installation cost of the combustion apparatus 1 can be lowered by using the synthetic resin material at the outlet ventilation duct 420 .

또한 박막 필름을 이용하여 급배기 열교환기(500)를 제조하므로, 다양한 크기의 열교환기 제조가 가능하며, 내수성과 내염성 및 내화학성 등 우수한 화학적 성능으로 인해 열교환기의 내구성을 향상시킬 수 있다.Also, since the air supply and exhaust heat exchanger 500 is manufactured using a thin film, various sizes of heat exchangers can be manufactured, and the durability of the heat exchanger can be improved due to excellent chemical properties such as water resistance, salt resistance and chemical resistance.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 급배기 열교환기를 보여주는 도면으로서, 도 3(a)는 급배기 열교환기에 급기덕트와 배기덕트가 결합된 상태를 보여주는 도면이고, 도 3(b)는 급배기 열교환기의 단면 구조를 보여주는 도면이다.3 (a) is a view showing a state in which an air supply duct and an air discharge duct are coupled to an air supply and exhaust heat exchanger, and FIG. 3 (b) 1 is a view showing a sectional structure of an exhaust heat exchanger.

도 3(a)를 참조하면, 급배기 열교환기(500-1)에는 외부 공기가 유입되는 입구측 급기덕트(110-1)와 상기 급배기 열교환기(500-1)를 통과한 외부 공기를 송풍기(100) 측으로 공급하기 위한 출구측 급기덕트(120-1)가 구비된다. 또한 주열교환기(300)에서 열교환이 이루어진 배기가스가 통과하는 입구측 배기덕트(410-1)와 상기 급배기 열교환기(500-1)에서 상기 급기공기와 열교환이 이루어진 배기가스를 외부로 배출시키기 위한 출구측 배기덕트(420-1)가 구비된다.3 (a), the air supply and exhaust heat exchanger 500-1 is provided with an inlet side air supply duct 110-1 through which the outside air flows and an outside air passing through the air supply and exhaust heat exchanger 500-1 And an outlet side air supply duct 120-1 for supplying air to the blower 100 side. In addition, the inlet-side exhaust duct 410-1 through which the exhaust gas having undergone the heat exchange in the main heat exchanger 300 passes and the exhaust gas, which has been heat-exchanged with the supply air in the air supply and exhaust heat exchanger 500-1, An exhaust duct 420-1 for the outlet side is provided.

도 3(b)를 참조하면, 복수의 박막 필름판(530-1,531-1,532-1)과, 상기 박막 필름판(530-1,531-1,532-1)들 사이를 이격시키도록 구비되어 상기 급기덕트(110-1,120-1)와 연결된 급기유로(510-1,511-1)를 형성시키는 제1스페이서(541-1,543-1)와, 상기 배기덕트(410-1,420-1)와 연결되어 상기 급기유로(510-1,511-1)와의 사이에 열교환이 이루어지도록 배기유로(520-1,521-1)를 형성시키되 상기 제1스페이서(541-1,543-1)와 교대로 적층 배치된 제2스페이서(540-1,542-1)가 구비된다.Referring to FIG. 3 (b), a plurality of thin film plates 530-1, 531-1, and 532-1 and a plurality of thin film plates 530-1, A first spacer 541-1 and 543-1 for forming air supply passages 510-1 and 511-1 connected to the exhaust ducts 410-1 and 420-1 and connected to the exhaust ducts 410-1 and 420-1, And second spacers 540-1 and 542-1 arranged alternately with the first spacers 541-1 and 543-1 so that heat exchange is performed between the first spacers 541-1 and 553-1 and the second spacers 540-1 and 542-1 .

여기서 상기 입구측 배기덕트(410-1)는 급배기 열교환기(500-1)의 상측에 연결되고, 상기 출구측 배기덕트(420-1)는 급배기 열교환기(500-1)의 하측에 연결된다. 이와 같이 연결되면 상기 배기가스는 급배기 열교환기(500-1) 내부의 배기유로(520-1,521-1)의 상측으로부터 유입되어 수직 하방향으로 유동하게 된다.The inlet side exhaust duct 410-1 is connected to the upper side of the air supply and exhaust heat exchanger 500-1 and the outlet side air exhaust duct 420-1 is connected to the lower side of the air supply and exhaust heat exchanger 500-1 . When the exhaust gas is connected as described above, the exhaust gas flows from the upper side of the exhaust flow paths 520-1 and 521-1 inside the air supply and exhaust heat exchanger 500-1 and flows in the vertical downward direction.

도 2에서와 같이 배기유로(520,521)가 수평방향으로 되어 있다면 급배기 열교환기(500)에서 발생한 응축수가 배기유로(520,521)내에서 낙하하면서 수평방향으로 유동하는 배기가스와 접촉하여 열교환효율을 저하시키게 된다. As shown in FIG. 2, if the exhaust passages 520 and 521 are in the horizontal direction, the condensed water generated in the exhaust gas heat exchanger 500 falls in the exhaust passages 520 and 521 and contacts the exhaust gas flowing in the horizontal direction, .

도 3의 실시예의 경우 배기유로(520-1,521-1)에서의 배기가스 유동방향과 응축수의 낙하방향을 일치시킴으로써 급배기 열교환기(500-1)에서의 열교환효율 저하를 방지할 수 있다.In the case of the embodiment of FIG. 3, the heat exchange efficiency in the air supply and exhaust heat exchanger 500-1 can be prevented from lowering by making the direction of the exhaust gas flow in the exhaust flow paths 520-1 and 521-1 coincide with the falling direction of the condensed water.

한편 급배기 열교환기(500-1)의 배기유로(520-1,521-1)에서는 응축수가 발생할 수 있는데, 상기 응축수는 출구측 배기덕트(420-1)에 연결된 응축수 배출관(450-1)을 통해 배출되도록 하였다. 상기 응축수 배출관(450-1)은 앞서 설명한 워터트랩에 연결되어 배기가스는 응축수 배출관(450-1)을 통해 실내로 배기되지 않고 배기연도를 통해 배출되도록 한다.On the other hand, in the exhaust passages 520-1 and 521-1 of the water supply and exhaust heat exchanger 500-1, condensed water may be generated. The condensed water flows through a condensed water discharge pipe 450-1 connected to the outlet- Respectively. The condensed water discharge pipe 450-1 is connected to the water trap as described above so that the exhaust gas is discharged through the discharge port without being exhausted to the room through the condensed water discharge pipe 450-1.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 급배기 열교환기를 보여주는 도면이다.4 is a view showing an air supply and exhaust heat exchanger according to another embodiment of the present invention.

급배기 열교환기(500-2)는, 복수의 박막 필름판(530-2,531-2,532-2,533-2)과, 상기 박막 필름판(530-2,531-2,532-2,533-2)들 사이를 이격시키도록 구비되어, 급기덕트와 연결된 급기유로(510-2,511-2)를 형성시키는 제1스페이서(541-2,543-2)와, 배기덕트와 연결되어 상기 급기유로(510-2,511-2)와의 사이에 열교환이 이루어지도록 배기유로(520-2,521-2)를 형성시키되 상기 제1스페이서(541-2,543-2)와 상하 교대로 적층 배치된 제2스페이서(540-2,542-2)가 구비된다.The air supply / exhaust heat exchanger 500-2 is arranged so as to separate a plurality of thin film plates 530-2, 531-2, 532-2, and 533-2 and the thin film plates 530-2, 531-2, 532-2, First spacers 541-2 and 543-2 for forming air supply passages 510-2 and 511-2 connected to the air supply ducts and heat exchangers connected to the air supply ducts 510-2 and 511-2, And second spacers 540-2 and 542-2 arranged in an alternating fashion up and down with the first spacers 541-2 and 543-2.

상기 배기유로(520-2,521-2)에서는 응축수가 발생할 수 있어, 상기 배기유로(520-2,521-2)를 형성하는 박막 필름판(530-2~531-2,532-2~533-2)들 사이의 간격(h1)은 응축수가 원활히 배출될 수 있는 정도의 간격을 유지하는 것이 바람직하다. Condensed water may be generated in the exhaust passages 520-2 and 521-2 and the exhaust gas flowing through the thin film plates 530-2 to 531-2 and 532-2 to 533-2 forming the exhaust passages 520-2 and 521-2 It is preferable that the interval h1 between the condensed water and the condensed water is maintained at a distance such that the condensed water can be smoothly discharged.

이에 반해 상기 급기유로(510-2,511-2)에서는 공기만이 유동하므로, 상기 배기유로(520-2,521-2)를 형성하는 박막 필름판(531-2,532-2) 사이의 간격(h2)보다 급기유로(510-2,511-2)를 형성하는 박막 필름판(532-2,533-2) 사이의 간격(h1)을 더 작게 할 수 있다.On the other hand, since only the air flows in the air supply passages 510-2 and 511-2, the gap h2 between the thin film plates 531-2 and 532-2, which form the exhaust passages 520-2 and 521-2, The interval h1 between the thin film plates 532-2 and 533-2 forming the flow paths 510-2 and 511-2 can be further reduced.

이와 같이 급기유로(510-2,511-2)를 형성하는 박막 필름판(532-2,533-2) 사이의 간격(h1)을 작게 하면 동일한 크기의 급배기 열교환기(500-2) 내에 급기유로(510-2,511-2)와 배기유로(520-2,521-2)의 개수 증가와 함께 열교환이 이루어지는 면적이 넓어져 효율을 향상시킬 수 있다.When the interval h1 between the thin film plates 532-2 and 533-2 forming the air supply passages 510-2 and 511-2 is reduced as described above, the air supply passages 510 -2,511-2 and the number of exhaust passages 520-2 and 521-2, the area where the heat exchange is performed is widened, and the efficiency can be improved.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하며, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes and modifications may be made without departing from the scope of the present invention as defined in the appended claims. And such modifications are within the scope of the present invention.

1 : 연소장치 100 : 송풍기
110,110-1 : 입구측 급기덕트 120,120-1 : 출구측 급기덕트
200 : 버너 300 : 주열교환기
310 : 현열열교환기 320 : 잠열열교환기
410 : 입구측 배기덕트 420 : 출구측 배기덕트
430 : 온도센서 440 : 배기연도
500,500-1,500-2 : 급배기 열교환기
510,510-1,510-2,511,511-1,511-2 : 급기유로
520,520-1,520-2,521,521-1,521-2 : 배기유로
530,530-1,530-2,531,531-1,531-2,532,532-1,532-2,533,533-1,533-2 : 박막 필름판
541,541-1,541-2,542,542-1,542-2 : 제1스페이서
540,540-1,540-2,542,542-1,542-2 : 제2스페이서1: Combustion apparatus 100: blower
110, 110-1: inlet-side supply duct 120, 120-1: outlet-side supply duct
200: burner 300: main heat exchanger
310: sensible heat exchanger 320: latent heat exchanger
410: inlet-side exhaust duct 420: outlet-side exhaust duct
430: temperature sensor 440: exhaust year
500,500-1,500-2: Supply and exhaust heat exchanger
510, 510-1, 510-2, 511, 511-1, 511-2:
520, 520-1, 520-2, 521, 521-1, 521-2:
530,530-1,530-2,531,531-1,531-2,532,532-1,532-2,533,533-1,533-2: Thin Film Film Plate
541,541-1,541-2,542,542-1,542-2: First spacer
540,540-1,540-2,542,542-1,542-2: Second spacer

Claims (11)

배기가스를 생성하는 버너;
상기 버너에 외부 공기를 공급하기 위한 송풍기;
상기 버너에서 생성된 배기가스의 열을 흡수하는 주열교환기;
상기 주열교환기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하는 배기덕트;
상기 외부 공기가 상기 송풍기에 유입되도록 하는 급기덕트;
상기 송풍기에 유입되는 외부공기와 상기 배기덕트를 통해 배출되는 배기가스가 박막 필름판을 사이에 두고 열교환되도록 하는 급배기 열교환기;
상기 급배기 열교환기를 통과한 배기가스를 외부로 배출하기 위한 배기연도를 포함하는 연소장치.A burner for generating exhaust gas;
A blower for supplying outside air to the burner;
A main heat exchanger for absorbing the heat of the exhaust gas generated in the burner;
An exhaust duct for discharging the exhaust gas passed through the main heat exchanger to the outside;
An air supply duct for allowing the outside air to flow into the blower;
An air supply / discharge heat exchanger for exchanging heat between the outside air flowing into the blower and the exhaust gas discharged through the exhaust duct, with the thin film plate interposed therebetween;
And an exhaust flue for exhausting the exhaust gas passed through the air supply / exhaust heat exchanger to the outside. 제1항에 있어서,
상기 주열교환기는, 상기 버너에서 생성된 연소 현열을 흡수하는 현열열교환기와, 상기 현열열교환기를 통과한 배기가스의 잠열을 흡수하는 잠열열교환기로 이루어진 것을 특징으로 하는 연소장치.The method according to claim 1,
Wherein the main heat exchanger comprises a sensible heat exchanger for absorbing combustion sensible heat generated by the burner and a latent heat exchanger for absorbing latent heat of the exhaust gas passing through the sensible heat exchanger. 제2항에 있어서,
상기 급배기 열교환기는,
평판 형상으로 이루어진 복수의 박막 필름판과, 상기 박막 필름판들 사이를 이격시키도록 구비되어, 상기 급기덕트와 연결된 급기유로를 형성시키는 제1스페이서와, 상기 배기덕트와 연결되어 상기 급기유로와의 사이에 열교환이 이루어지도록 배기유로를 형성시키되 상기 제1스페이서와 교대로 적층 배치된 제2스페이서를 포함한 것을 특징으로 하는 연소장치.3. The method of claim 2,
The air supply /
A first spacer for separating the thin film plates from each other and forming an air supply passage connected to the air supply duct, and a second spacer connected to the air supply duct, And a second spacer which is arranged in an alternating manner with the first spacer to form an exhaust flow path so that heat exchange is performed between the first spacer and the second spacer. 제3항에 있어서,
상기 배기덕트에는 그 내부를 통과하는 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서가 구비되고, 제어부에서는 상기 온도센서에서 측정된 온도가 설정된 온도 이상인 경우 연소장치의 가동을 중단시키도록 제어하는 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein the exhaust duct is provided with a temperature sensor for measuring the temperature of the exhaust gas passing therethrough and the control unit controls the combustion apparatus to stop operating the combustion apparatus when the temperature measured by the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature Combustion device. 제3항에 있어서,
상기 제1스페이서와 제2스페이서는 골과 마루가 형성되도록 굴곡진 형상인 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein the first spacer and the second spacer are curved so as to form a crest and a floor. 제3항에 있어서,
상기 박막 필름판들과 제1,제2스페이서의 두께는 20~70㎛인 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein the thickness of the thin film plates and the first and second spacers is 20 to 70 mu m. 제3항에 있어서,
상기 박막 필름판들과 제1,제2스페이서는 열가소성수지로 이루어진 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein the thin film plates and the first and second spacers are made of a thermoplastic resin. 제3항에 있어서,
상기 배기가스는 상기 배기유로의 상측으로부터 유입되어 수직 하방향으로 유동하는 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein the exhaust gas flows from the upper side of the exhaust flow path and flows downward in the vertical direction. 제8항에 있어서,
상기 배기유로에 연결된 출구측 배기덕트에는 응축수의 배출을 위한 응축수 배출관이 연결된 것을 특징으로 하는 연소장치.9. The method of claim 8,
And a condensate discharge pipe for discharging condensed water is connected to the exhaust duct on the outlet side connected to the exhaust passage. 제3항에 있어서,
상기 급기유로를 형성하는 박막 필름판들 사이의 간격은 상기 배기유로를 형성하는 박막 필름판들 사이의 간격보다 작은 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein an interval between the thin film plates forming the air supply passage is smaller than a distance between the thin film plates forming the exhaust passage. 제3항에 있어서,
상기 배기연도는 합성수지재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 연소장치.The method of claim 3,
Wherein the exhaust flue is made of a synthetic resin material.
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