KR20160143073A - 연소실이 구비된 열교환기 및 그 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열교환기 내부에 연소공간을 형성함으로써 연소장치의 크기를 소형화하고, 열교환기 자체가 연소실을 냉각하는 냉각수단이 되도록 하기 위한 것이다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 열교환기는, 서로 대면하는 복수의 플레이트 사이에 연소가스가 흐르는 연소가스유로와 난방수가 흐르는 난방수유로가 교대로 형성되되, 버너(2)에서 생성된 화염의 연소가 이루어지는 연소실부(120a, 130a)가 중앙부에 형성된 플레이트 조립체(120,130); 상기 연소실부(120a,130a)의 일측면을 차폐하도록 상기 플레이트 조립체(120,130)의 일측면에 결합되고, 상기 난방수유로에 연통하는 난방수 유입구멍(113,113-2)이 형성된 제1커버(110,110-2); 상기 연소실부(120a,130a)의 타측면을 차폐하도록 상기 플레이트 조립체(120,130)의 타측면에 결합되고, 상기 난방수유로에 연통하는 난방수 유출구멍(143,143-2)이 형성된 제2커버(140,140-2); 상기 난방수 유입구멍(113,113-2)을 통해 상기 난방수유로에 연통하는 제1챔버유로공간(214a,214b,214c,214d)이 상기 제1커버(110)와의 사이에 형성되도록 상기 제1커버(110,110-2)에 결합된 제1챔버(210,210-2); 상기 난방수 유출구멍(143,143-2)을 통해 상기 난방수유로에 연통하는 제2챔버유로공간(224a,224b,224c,224d)이 상기 제2커버(140,140-2)와의 사이에 형성되도록 상기 제2커버(140,140-2)에 결합된 제2챔버(220,220-2)를 포함하여 이루어진다.

Description

연소실이 구비된 열교환기 및 그 제조방법{HEAT EXCHANGER HAVING COMBUSTION CHAMBER AND THE METHOD THEREOF}
본 발명은 연소실이 구비된 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열교환기 내부에 버너의 화염에 의한 연소가 이루어지는 연소공간이 형성된 열교환기 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반 가정이나 공공건물 등에 사용되는 보일러는 난방용이나 온수용으로 이용되고, 온수기는 냉수를 단시간 내에 소정의 온도로 가열하여 사용자가 편리하게 온수를 사용할 수 있도록 구성된 장치이다.
일반적으로 이러한 보일러나 온수기 등의 연소기기에는 열교환기와는 별도로 연소실이 구비된 구조로 이루어져 있다.
일반적인 보일러는, 복수의 열교환배관이 내부에 설치된 열교환기와, 상기 열교환기의 하측 또는 상측으로 연소실이 별도로 마련되고, 상기 연소실의 하부 또는 상부에는 가스를 연소시키는 버너가 구비된다. 상기 버너에서는 가스와 송풍기로부터 공급된 공기의 혼합가스를 연소시켜 화염을 발생시킨다.
상기 버너에서 발화되는 화염은 연소실 내에서 열을 발생시키고, 이러한 화염의 연소가스는 열교환기를 통과하면서 열교환배관 내부를 흐르는 물과 열교환되며, 열교환기를 통과한 연소가스는 배기연도를 통하여 외부로 배기된다.
이와 같이 종래의 연소기기는 열교환기와 연소실이 각각 별도의 공간으로 분리된 구조로 이루어짐에 따라서, 연소기기 전체에서 연소실이 많은 공간을 차지하게 되므로 연소기기 제품의 소형화를 이루는데 한계가 따르는 문제점이 있었다.
또한 종래의 연소기기는 연소실이 열교환기와는 별도로 구비됨에 따라서 연소실 내부에서 발생된 고온의 열에너지가 연소실 외부로 전달되는 경우에는 연소실 주변 장치에 열 손상을 일으키게 되므로 이를 방지하기 위하여 연소실을 냉각시키는 장치가 필요하게 된다.
이러한 연소실 냉각장치로는, 연소실의 내벽에 단열재를 사용하는 건식(Dry type) 연소실 냉각장치와, 연소실의 외벽에 동파이프로 이루어진 난방수배관이 감겨진 습식(Wet type) 연소실 냉각장치가 있으나, 어느 방식에 의하더라도 연소실 냉각장치 설치에 있어서 많은 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제10-1151538호 "연소실이 구비된 열교환기 및 이를 포함하는 연소기기"가 개시되어 있다.
상기한 종래기술에서는 복수의 열교환배관을 아치형 또는 사다리꼴로 배치하여 열교환배관과 상기 전열핀과 상기 엔드플레이트 및 상기 유로캡에 의해 둘러싸인 공간이 연소실이 되도록 구성하였다.
그러나 이와 같은 열교환기의 경우 수평방향으로 설치된 열교환배관을 이용한 구조이므로 연소가스와 열교환배관이 열교환되는 면적이 작아 열효율 향상에 한계가 있고, 열효율 향상을 위해 난방수가 통과하는 유로를 길게 하기 위해서는 열교환배관의 개수를 증가시켜야 하나 열교환배관의 단면적을 줄여 열교환배관의 개수를 증가시키는데도 한계가 있다.
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열교환기 내부에 연소공간을 형성함으로써 별도의 연소실을 구비할 필요가 없어 연소장치의 크기를 소형화하고, 열교환기 자체가 연소실을 냉각하는 냉각수단이 되도록 하기 위한 것이다.
또한 난방수와 연소가스 사이에 열교환되는 효율을 향상시킬 수 있는 열교환기를 제공하기 위한 것이다.
또한 잠열열교환기의 내부에 현열열교환기를 구비함으로써 콘덴싱 타입의 열교환기를 구현하기 위한 것이다.
본 발명의 한 실시예에 따른 연소실이 구비된 열교환기는, 서로 대면하는 복수의 플레이트 사이에 연소가스가 흐르는 연소가스유로와 난방수가 흐르는 난방수유로가 교대로 형성되되, 버너(2)에서 생성된 화염의 연소가 이루어지는 연소실부(120a, 130a)가 중앙부에 형성된 플레이트 조립체(120,130); 상기 연소실부(120a,130a)의 일측면을 차폐하도록 상기 플레이트 조립체(120,130)의 일측면에 결합되고, 상기 난방수유로에 연통하는 난방수 유입구멍(113,113-2)이 형성된 제1커버(110,110-2); 상기 연소실부(120a,130a)의 타측면을 차폐하도록 상기 플레이트 조립체(120,130)의 타측면에 결합되고, 상기 난방수유로에 연통하는 난방수 유출구멍(143,143-2)이 형성된 제2커버(140,140-2); 상기 난방수 유입구멍(113,113-2)을 통해 상기 난방수유로에 연통하는 제1챔버유로공간(214a,214b,214c,214d)이 상기 제1커버(110)와의 사이에 형성되도록 상기 제1커버(110,110-2)에 결합된 제1챔버(210,210-2); 상기 난방수 유출구멍(143,143-2)을 통해 상기 난방수유로에 연통하는 제2챔버유로공간(224a,224b,224c,224d)이 상기 제2커버(140,140-2)와의 사이에 형성되도록 상기 제2커버(140,140-2)에 결합된 제2챔버(220,220-2)을 포함하여 이루어진다.
상기 플레이트 조립체(120,130)는, 상기 연소실부(120a,130a)의 제1플레이트 연소실부(120a) 주위를 ㄷ자 형상으로 둘러싸는 제1플레이트 몸체(121)가 구비된 복수의 제1플레이트(120)와, 상기 연소실부(120a,130a)의 제2플레이트 연소실부(130a) 주위를 ㄷ자 형상으로 둘러싸는 제2플레이트 몸체(131)가 구비된 복수의 제2플레이트(130)가 교대로 적층 구조로 결합된 것일 수 있다.
상기 제1플레이트 몸체(121)는, 상기 제1플레이트 연소실부(120a)를 통과한 연소가스의 진행방향 전방에 위치한 제1몸체부(121-1)와, 상기 제1플레이트 연소실부(120a)의 좌우 측부에 각각 위치한 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)로 이루어지고; 상기 제2플레이트 몸체(131)는, 상기 제2플레이트 연소실부(130a)를 통과한 연소가스의 진행방향 전방에 위치한 제1몸체부(131-1)와, 상기 제2플레이트 연소실부(130a)의 좌우 측부에 각각 위치한 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3)로 이루어지고; 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 제2몸체부(121-2,131-2)에는 상기 난방수 유입구멍(113)에 대응되는 위치에 제2몸체부 관통구멍(121-2a, 131-2a)이 각각 형성되고; 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 제3몸체부(121-3,131-3)에는 상기 난방수 유출구멍(143)에 대응되는 위치에 제3몸체부 관통구멍(121-3a,131-3a)이 각각 형성된 것일 수 있다.
상기 제1 내지 제3몸체부(121-1,121-2,121-3)의 가장자리 둘레에는 90도 절곡된 형상의 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(122-1,122-2,122-3)와, 상기 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(122-1,122-2,122-3)의 단부에서 상기 제1 내지 제3몸체부(121-1,121-2,121-3)와 수평한 방향으로 외측으로 연장형성된 제1플레이트 플랜지(123)가 형성되어 있고; 상기 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)는 제1몸체부(121-1)에 비해 상기 제1플레이트 플랜지(123)로부터 더 돌출되어 상기 제1몸체부(121-1)와의 사이에 단차가 형성되고; 상기 제1 내지 제3몸체부(131-1,131-2,131-3)의 가장자리 둘레에는 90도 절곡된 형상의 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(132-1,132-2,132-3)와, 상기 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(132-1,132-2,132-3)의 단부에서 상기 제1 내지 제3몸체부(131-1,131-2,131-3)와 수평한 방향으로 외측으로 연장형성된 제2플레이트 플랜지(133)가 형성되어 있고; 상기 제2몸체부(131-2) 및 제3몸체부(131-3)는 제1몸체부(131-1)에 비해 상기 제2플레이트 플랜지(133)로부터 더 돌출되어 상기 제1몸체부(131-1)와의 사이에 단차가 형성된 것일 수 있다.
상기 연소가스유로를 형성하기 위해 이웃하는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)에서, 서로 대면하는 한 쌍의 제2몸체부(121-2,131-2)끼리 서로 맞닿고, 서로 대면하는 한 쌍의 제3몸체부(121-3,131-3)끼리 서로 맞닿되, 서로 대면하는 제1몸체부(121-1,131-1)는 서로 이격되어 그 이격공간이 상기 연소가스유로가 되는 것일 수 있다.
상기 난방수유로를 형성하기 위해 이웃하는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)에서, 상기 제1플레이트 플랜지(123)와 제2플레이트 플랜지(133)가 서로 접촉한 상태에서 결합되어, 서로 대면하는 한 쌍의 제2몸체부(121-2,131-2) 사이와 한 쌍의 제3몸체부(121-3,131-3) 사이 및 한 쌍의 제1몸체부(121-1,131-1) 사이의 공간이 상기 난방수유로가 되는 것일 수 있다.
상기 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)에는 상기 제1플레이트 플랜지(123)로부터 연장되어 상기 제1플레이트 플랜지(123)와 동일한 높이로 돌출된 제1플랜지 돌출부(124)가 형성되어 있고; 상기 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1)에는 상기 제2플레이트 플랜지(133)로부터 연장되어 상기 제2플레이트 플랜지(133)와 동일한 높이로 돌출된 제2플랜지 돌출부(134)가 형성되어 있고; 상기 제1플랜지 돌출부(124)와 제2플랜지 돌출부(134)가 서로 접촉되어, 서로 대면하는 한 쌍의 제1몸체부(121-1,131-1) 사이의 공간인 상기 난방수유로의 일부를 차단하는 것일 수 있다.
상기 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)에는 돌출되거나 오목한 형상의 제1플레이트 요철부(125a,125b)가 형성되고, 상기 제1플레이트 요철부(125a,125b)의 고점은 상기 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)의 상면과 동일한 높이로 돌출되어 있고, 상기 제1플레이트 요철부(125a,125b)의 저점은 상기 제1플레이트 플랜지(123)의 저면과 동일한 높이로 돌출되어 있으며; 상기 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1)에는 돌출되거나 오목한 형상의 제2플레이트 요철부(135a,135b)가 형성되어 있고, 상기 제2플레이트 요철부(135a,135b)의 고점은 상기 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3)의 상면과 동일한 높이로 돌출되어 있고, 상기 제2플레이트 요철부(135a,135b)의 저점은 상기 제2플레이트 플랜지(133)의 저면과 동일한 높이로 돌출되어 있는 것일 수 있다.
상기 연소실부(130a)를 둘러싸는 부분을 제외한 상기 제2플레이트(130)의 제2플레이트 플랜지(133)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 상기 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3) 방향으로 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)가 연장되고; 상기 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)의 단부가 상기 제1플레이트(120)의 제1플레이트 플랜지(123)에 맞닿도록 결합되며; 상기 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)에 의해 둘러싸인 내부 공간을 연소가스가 유동하는 것일 수 있다.
상기 제2플레이트 연소실부(130a)를 통과한 연소가스의 진행방향 전방에 위치한 상기 제2플레이트 외측몸체(137a)에는 상기 연소가스의 통과를 위해 연소가스 통과부(130b)가 절개된 형상으로 형성된 것일 수 있다.
상기 난방수 유입구멍(113)과 제2몸체부 관통구멍(121-2a, 131-2a)과 제3몸체부 관통구멍(121-3a, 131-3a) 및 난방수 유출구멍(143)은 상기 연소가스의 유동방향을 따라 장방형으로 형성된 것일 수 있다.
상기 연소실부(120a, 130a)에는 상기 연소가스와 열교환이 이루어도록 내부에 난방수가 유동하는 현열 열교환기 조립체(300)가 더 구비될 수 있다.
상기 현열 열교환기 조립체(300)는, 상기 연소가스의 유동방향과 수직되는 방향의 길이를 갖는 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c); 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 일측 단부가 삽입되어 결합되는 튜브삽입구멍(301a)이 형성되고, 상기 제1커버(110)에 결합되는 제1엔드플레이트(301); 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 타측 단부가 삽입되어 결합되는 튜브삽입구멍(303a)이 형성되고, 상기 제2커버(140)에 결합되는 제2엔드플레이트(303); 상기 제1엔드플레이트(301)와 제2엔드플레이트(303) 사이에 위치하되, 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)가 삽입되어 관통하는 복수의 열교환핀(302)으로 이루어진 것일 수 있다.
상기 제1챔버(210)에는 외부로부터 난방수가 유입되는 난방수 입구(217)가 형성되어 있고; 상기 제1챔버(210)의 제1챔버 몸체(211)에는 그 내측면이 상기 제1커버(110)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제1챔버 폐색부(219)가 형성되고; 상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)은 상기 제1챔버 폐색부(219)의 주위를 적어도 일부 둘러싸도록 형성되고; 상기 제2챔버(220)의 제2챔버 몸체(221)에는 그 내측면이 상기 제2커버(140)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제2챔버 폐색부(229)가 형성되고; 상기 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)은 상기 제2챔버 폐색부(229)의 주위를 적어도 일부 둘러싸도록 형성된 것일 수 있다.
상기 제1챔버 폐색부(219) 내부에는 상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)과 격리된 제1,제2유로연결공간(215a,216a)이 각각 형성되어 난방수가 유동하는 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)가 각각 형성되고; 상기 제2챔버 폐색부(229) 내부에는, 상기 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)에 연통하는 제3유로연결공간(225a)이 형성된 제3유로연결부(225)와, 상기 제2챔버유로공간(224a,224b,224c,224d)와 격리된 제4유로연결공간(226a)이 형성된 제4유로연결부(226)가 각각 형성되고; 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c) 중 제1열교환튜브(304a)는 상기 제3유로연결공간(225a)과 제1유로연결공간(215a) 사이를 연결하고; 상기 제1열교환튜브(304a)에 이웃하는 제2열교환튜브(304b)는 상기 제1유로연결공간(215a)과 제4유로연결공간(226a) 사이를 연결하고; 상기 제2열교환튜브(304b)에 이웃하는 제3열교환튜브(304c)는 상기 제4유로연결공간(226a)과 제2유로연결공간(216a) 사이를 연결하며; 상기 제2유로연결부(216)에는 상기 제2유로연결부(216)로 유입된 난방수를 외부로 유출시키기 위한 난방수 출구(218)가 형성된 것일 수 있다.
상기 제1커버(110)와 제2커버(140)에는 상기 현열 열교환기 조립체(300)의 조립을 위한 제1 현열열교환기용 구멍(114)과 제2 현열열교환기용 구멍(144)이 각각 형성되고; 상기 제1엔드플레이트(301)의 크기는 상기 제2엔드플레이트(303) 보다 크게 되어 있어, 상기 현열 열교환기 조립체(300)의 조립시 상기 제2엔드플레이트(303)를 상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)을 통과시킨 후 상기 제2 현열열교환기용 구멍(144)을 덮도록 상기 제2엔드플레이트(303)를 제2커버(140)에 접촉시키고, 상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)을 덮도록 상기 제1엔드플레이트(301)를 제1커버(110)에 접촉시킨 후, 상기 제1엔드플레이트(301)의 가장자리는 제1 현열열교환기용 구멍(114)의 주위를 둘러싸는 제1커버 몸체(111)와 맞닿는 부분과 용접에 의해 결합하고, 제2엔드플레이트(301)의 가장자리는 제1 현열열교환기용 구멍(114)의 주위를 둘러싸는 제1커버 몸체(111)와 맞닿는 부분과 용접에 의해 결합하는 것일 수 있다.
상기 제1챔버 폐색부(219)에는 상기 제1엔드플레이트(301)가 안착되도록 상기 제1엔드플레이트(301)와 동일한 깊이로 이루어진 홈 형상의 제1엔드플레이트 안착부(219a)가 형성되어 있고; 상기 제2챔버 폐색부(229)에는 상기 제2엔드플레이트(302)가 접촉되되 상기 제2 현열열교환기용 구멍(144)에 삽입되도록 돌출된 제2엔드플레이트 접촉부(229a)가 형성된 것일 수 있다.
상기 제1커버(110,110-2)의 제1커버 몸체(111,111-2)에는 상기 제1챔버(210,210-2) 방향으로 돌출된 제1커버 요철부(115a,115b;115-2a,115-2b)가 형성되고; 상기 제2커버(140,140-2)의 제2커버 몸체(141,141-2)에는 상기 제2챔버(220,220-2) 방향으로 돌출된 제2커버 요철부(145a,145b;145-2a,145-2b)가 형성된 것일 수 있다.
상기 제1챔버(210,210-2)는, 평판 형상의 제1챔버 몸체(211,211-2)와, 상기 제1챔버 몸체(211,211-2)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제1챔버 측부몸체(212,212-2), 상기 제1챔버 측부몸체(212,212-2)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제1챔버 플랜지(213,213-2)로 이루어져, 상기 제1챔버 몸체(211,211-2)와 제1챔버 측부몸체(212,212-2) 및 상기 제1커버(110,110-2) 의해 둘러싸인 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)이 상기 난방수유로의 일부가 되고; 상기 제2챔버(220,220-2)는, 평판 형상의 제2챔버 몸체(221,221-2), 상기 제2챔버 몸체(221,221-2)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제2챔버 측부몸체(222,222-2), 상기 제2챔버 측부몸체(222,222-2)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제2챔버 플랜지(223,223-2), 상기 제2챔버 몸체(221,221-2)와 제2챔버 측부몸체(222,222-2) 및 제2커버(140,140-2)에 의해 둘러싸인 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)이 상기 난방수유로의 일부가 되며; 상기 제1챔버(210,210-2)의 제1챔버 플랜지(213,213-2)와 상기 제2챔버(220,220-2)의 제2챔버 플랜지(223,223-2)에는 각각의 둘레를 따라 복수의 체결구멍(213a,213-2a,223a,223-2a)이 형성되어 있고; 상기 제1커버(110,110-2)의 가장자리 둘레를 따라 구비된 체결부재(116,116-2)와 상기 제2커버(140,140-2)의 가장자리 둘레를 따라 구비된 체결부재(146,146-2)가 상기 체결구멍(213a,213-2a,223a,223-2a)에 각각 삽입되어 결합된 것일 수 있다.
상기 제1챔버(210)의 제1챔버 몸체(211)에는 그 내측면이 상기 제1커버(110)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제1챔버 폐색부(219)가 형성되고; 상기 제2챔버(220)의 제2챔버 몸체(221)에는 그 내측면이 상기 제2커버(140)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제2챔버 폐색부(229)가 형성되고; 상기 제1커버(110)와 제2커버(140)에는 현열 열교환기 조립체(300)의 조립을 위한 제1 현열열교환기용 구멍(114)과 제2 현열열교환기용 구멍(144)이 각각 형성되고; 상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)과 제2 현열열교환기용 구멍(144)의 주위에 각각 구비된 체결부재(117,147)는 상기 제1챔버 폐색부(219)와 제2챔버 폐색부(229) 주위에 각각 형성된 체결구멍(219b,229b)에 각각 삽입되어 결합될 수 있다.
상기 제1챔버(210,210-2)와 제2챔버(220,220-2)는 합성수지 재질로 사출성형에 의해 일체로 성형된 것일 수 있다.
상기 플레이트 조립체(120,130)와 제1커버(110,110-2)와 제2커버(140,140-2)의 가장자리 둘레를 둘러싸도록 제1측면(401)과 제2측면(402)과 상면(403)과 하면(404)으로 이루어진 외부커버(400)가 구비되고; 상기 상면(403)에는 상기 버너(2)의 연소가스가 유동하도록 상면 개구부(403)가 형성되고, 상기 하면(404)에는 상기 연소가스유로를 통과한 연소가스가 배출되도록 하면 개구부(404a)가 형성되고, 상기 제1측면(401)과 제2측면(402) 사이의 공간에 상기 플레이트 조립체(120,130)와 제1커버(110,110-2) 및 제2커버(140,140-2)를 조립할 수 있도록 전후방으로 개방된 전방 개구부(405)와 후방 개구부(406)가 형성된 것일 수 있다.
본 발명에 의한 열교환기의 제조방법은, 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 기재된 열교환기의 제조방법으로서, a) 상기 제1플레이트(120)와 제1커버(110)의 서로 맞닿는 부분을 용접하고, 상기 플레이트 조립체(120,130)를 구성하는 복수의 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)가 교대로 적층 구조로 서로 맞닿는 부분을 용접하는 단계; b) 상기 제1커버(110)와 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130)의 용접된 부분을 둘러싸도록 제1측면(401)과 제2측면(402)과 상면(403)과 하면(404)이 형성되되, 상기 상면(403)과 하면(404)에는 상기 연소가스가 통과하도록 상면 개구부(403a)와 하면 개구부(404a)가 형성되고, 상기 제1측면(401)과 제2측면(402) 사이의 공간에 상기 플레이트 조립체(120,130)와 제1커버(110,110-2) 및 제2커버(140,140-2)를 조립할 수 있도록 전후방으로 개방된 전방 개구부(405)와 후방 개구부(406)가 형성된 외부커버(400)를 준비하여, 상기 a)단계에서 용접된 상기 제1커버(110)와 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130) 결합체를 상기 전방 개구부(405)를 통해 상기 외부커버(400) 내부에 삽입하는 단계; c) 상기 제2커버(140)를 상기 후방 개구부(406)를 통해 상기 외부커버(400) 내부에 삽입하여 상기 제2커버(140)가 상기 제2플레이트(130)에 맞닿도록 조립하는 단계; d) 상기 외부커버(400)와 제1커버(110)의 맞닿는 부분, 상기 외부커버(400)와 제2커버(140)의 맞닿는 부분, 상기 외부커버(400)와 제2플레이트(130)의 맞닿는 부분을 용접하는 단계를 포함한다.
상기 c)단계와 d)단계 사이에 상기 제2커버(140)와 제2플레이트(130)의 맞닿는 부분을 용접하는 단계가 더 포함된 것일 수 있다.
상기 제1커버(110)와 제2커버(140)는 상기 외부커버(400)의 내측에 억지 조립되고, 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)는 상기 외부커버(400)의 내측에 헐거운 조립이 되는 것일 수 있다.
상기 외부커버(400)의 모서리의 반경(R1)과 제1커버(110)의 모서리의 반경(R4)과 제2커버(140)의 모서리의 반경(R5)과 제1플레이트(120)의 모서리의 반경(R2)과 제2플레이트(130)의 모서리의 반경(R3)은 R1〈 R4 = R5〈 R2 = R3의 관계에 있는 것일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 별도의 연소실을 구비하지 않더라도 열교환기의 내부 공간을 연소실로 활용할 수 있게 되어 연소기기에서 연소실이 차지하는 부피를 최소화할 수 있고, 이에 따라 연소기기 제품을 소형화함으로써 제작비 절감 및 설치 공간의 활용도를 높일 수 있다.
또한 복수의 플레이트를 이용하여 연소가스유로와 난방수유로가 교대로 형성되도록 함으로써 연소가스와 난방수가 열교환을 위해 접촉하는 면적을 최대화시킬 수 있어 열교환기의 효율을 향상시킬 수 있다.
또한 잠열열교환기 내부에 현열열교환기를 구비함으로써 콘덴싱 타입의 열교환기를 구현할 수 있어 열효율을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 의한 열교환기가 구비된 보일러를 보여주는 도면
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 열교환기를 보여주는 사시도
도 3은 도 2에 도시된 열교환기의 분해 사시도
도 4는 도 3에 도시된 제1챔버를 보여주는 도면
도 5는 도 3에 도시된 제1커버를 보여주는 도면
도 6은 도 3에 도시된 제1플레이트를 보여주는 도면
도 7은 도 3에 도시된 제2플레이트를 보여주는 도면
도 8은 도 7에 도시된 제2플레이트의 단면을 보여주는 도면
도 9는 도 3에 도시된 제2커버를 보여주는 도면
도 10은 도 3에 도시된 제2챔버를 보여주는 도면
도 11은 도 3에 도시된 현열 열교환기 조립체의 분해사시도 및 평면도
도 12는 도 3에 도시된 외부커버를 보여주는 사시도
도 13은 본 발명에 의한 잠열열교환기 조립체를 보여주는 사시도
도 14는 본 발명에 의한 잠열열교환기를 정면에서 바라본 도면
도 15는 도 14의 W-W 단면도
도 16은 도 14의 X-X 단면도
도 17은 도 14의 Y-Y 단면도
도 18은 도 14의 Z-Z 단면도
도 19는 본 발명의 열교환기 내부에서 난방수가 유동하는 경로를 보여주는 단면도
도 20은 본 발명의 제2실시예에 의한 열교환기를 구성하는 제1커버를 보여주는 도면
도 21은 본 발명의 제2실시예에 의한 열교환기를 구성하는 제2커버를 보여주는 도면
도 22는 본 발명의 제2실시예에 의한 제1챔버를 보여주는 도면
도 23은 본 발명의 제2실시예에 의한 열교환기와 버너를 보여주는 도면
도 24는 본 발명에 제2실시예에 의한 열교환기를 보여주는 단면도
이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.
<제1실시예 : 잠열 열교환기에 현열 열교환기가 결합된 열교환기>
도 1을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 열교환기가 적용된 보일러의 일례를 설명한다.
본 발명에 의한 열교환기(1)는 버너(2)에서 생성된 연소가스와 열매체(난방수)와의 사이에 열교환이 이루어지도록 되어 있다. 상기 열교환기(1)에는 열매체인 난방수가 유입되는 난방수 입구(217)와 열교환기(1) 내부에서 열교환을 마친 난방수가 유출되는 난방수 출구(218)가 형성되어 있다.
상기 열교환기(1)의 하부에는 연소가스를 외부로 배출시키기 위한 배기구(3)가 연결되어 있고, 열교환기(1)에서 생성된 응축수를 배출하기 위한 응축수 배출구(4)가 형성되어 있다.
도 2와 도 3을 참조하여 잠열 열교환기에 현열 열교환기가 결합된 본 발명의 열교환기(1)의 전체 구성에 대해 설명한다.
열교환기(1)는, 일측에서부터 타측까지 제1챔버(210), 제1커버(110), 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)가 교대로 복수개 구비된 플레이트 조립체, 제2커버(140), 제2챔버(220)가 순차 결합되어, 그 내부에 난방수가 유동하는 난방수유로와 연소가스가 유동하는 연소가스유로 및 버너(2)에서 생성된 화염의 연소가 이루어지는 연소실이 형성되어 있다.
상기 제1커버(110)와 플레이트 조립체(120,130) 및 제2커버(140)의 외측을 둘러싸는 외부커버(400)가 구비되고, 현열 열교환기 조립체(300)가 결합되어 있어 콘덴싱 타입의 열교환기로 이루어져 있다.
도 4를 참조하여 제1챔버(210)에 대해 설명한다.
상기 제1챔버(210)는, 평판 형상으로서 난방수 입구(217)가 형성된 제1챔버 몸체(211), 상기 제1챔버 몸체(211)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제1챔버 측부몸체(212), 상기 제1챔버 측부몸체(212)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제1챔버 플랜지(213), 상기 제1챔버 몸체(211)와 제1챔버 측부몸체(212)에 의해 둘러싸인 내부공간인 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d), 상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)과 격리된 제1,제2유로연결공간(215a,216a)이 내부에 형성되어 난방수가 유동하는 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)로 이루어져 있다.
상기 제1챔버 몸체(211)에는 그 내측면이 후술하는 제1커버(110)에 접촉하도록 제1챔버 몸체(211)에 대하여 함몰된 형상의 제1챔버 폐색부(219)가 형성되고, 상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)은 상기 제1챔버 폐색부(219)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있으며, 상기 제1챔버 폐색부(219)의 내측에 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)가 형성되어 있다.
상기 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)는 그 내부공간인 제1,제2유로연결공간(215a,216a)이 열교환기(1) 내부의 난방수 유로 중 일부를 형성하는 것으로서, 제2유로연결부(216)에는 난방수 출구(218)가 형성되어 있다.
상기 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)에 인접하는 부분으로서 후술하는 제1엔드플레이트(301; 도11)가 안착되는 제1엔드플레이트 안착부(219a)가 형성되어 있다. 상기 제1엔드플레이트 안착부(219a)는 제1챔버 폐색부(219)로부터 제1챔버 몸체(211) 방향으로 파인 홈의 형상으로서 제1엔드플레이트(301)의 두께와 동일한 깊이의 홈으로 이루어져 있다.
상기 제1챔버 플랜지(213)에는 제1커버(110)와의 결합을 위해 둘레를 따라 복수의 체결구멍(213a)이 일정 간격으로 형성되어 있고, 제1챔버 폐색부(219)에도 제1커버(110)와의 결합을 위해 둘레를 따라 복수의 체결구멍(219b)이 형성되어 있다.
상기 제1챔버 측부몸체(212)의 단부에는 그 둘레를 둘러싸는 패킹(미도시)이 삽입되는 패킹삽입홈(212a)이 형성되어 있고, 상기 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)의 각 단부에도 각각의 둘레를 둘러싸는 패킹(미도시)이 삽입되는 패킹삽입홈(215b,216b)이 형성되어 있다. 상기 패킹은 제1커버(110)의 일측면과의 접촉시 기밀을 유지하게 된다.
상기 난방수 입구(217)를 통해 유입된 난방수는 제1챔버 유로공간(214a)에서 부터 제1챔버 유로공간(214d)까지 순차 유동하게 되고, 열교환을 마친 난방수는 제2유로연결부(216)의 제2유로연결공간(216a)을 경유하여 난방수 출구(218)를 통해 열교환기(1) 외부로 유출된다.
상기 제1챔버(210)는 합성수지 재질로 사출성형에 의해 일체로 형성될 수 있다.
도 5를 참조하여 제1커버(110)에 대해 설명한다.
상기 제1커버(110)는 금속재질로 이루어지고, 평판 형상으로 이루어진 제1커버 몸체(111), 상기 제1커버 몸체(111)의 가장자리 둘레를 따라 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제1커버 측부몸체(112), 상기 제1커버 몸체(111)에 장방형으로 형성된 난방수 유입구멍(113), 상기 제1커버 몸체(111)의 중앙부를 절개하여 직사각형으로 형성된 제1 현열열교환기용 구멍(114), 상기 제1커버 몸체(111)에서 제1챔버(210) 방향으로 돌출된 제1커버 요철부(115a,115b), 상기 제1커버 몸체(111)의 가장자리 둘레 및 제1현열열교환기용 구멍(114)의 둘레를 따라 제1커버 몸체(111)에 결합된 복수의 체결부재(116,117)로 이루어져 있다.
상기 난방수 유입구멍(113)은 제1챔버(210)의 제1챔버 유로공간(214d)에 대응되는 위치에 형성되어 있고, 상하 방향의 길이를 갖는 장방형의 구멍으로 이루어져 있다.
상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)은 후술하는 현열 열교환기 조립체(300)를 조립하기 위한 것으로서, 현열 열교환기 조립체(300)의 제2엔드플레이트(303)는 통과하되 제1엔드플레이트(301)는 통과하지 않는 크기로 형성된다.
상기 제1커버 요철부(115a,115b)는 일측의 요철부(115a)와 타측의 요철부(115b)가 서로 대칭되는 형상으로 돌출 형성되어 있다. 상기 제1커버 요철부(115a,115b)는 도 5와 같이 화살표 머리 모양(〈)으로 형성될 수 있다.
상기 체결부재(116,117)는 일례로 스터드가 될 수 있고, 제1커버 몸체(111)에서 제1챔버(210) 방향으로 돌출되어 있어, 제1챔버(210)의 체결구멍(213a,219b)에 삽입시킨 후 너트(미도시)로 체결함으로써 제1커버(110)와 제1챔버(210)를 결합시킨다.
도 6을 참조하여 제1플레이트(120)에 대해 설명한다.
상기 제1플레이트(120)는, 금속 재질로 이루어지고, 중앙 상부의 절개된 부분인 제1플레이트 연소실부(120a)를 ㄷ자 형상으로 둘러싸는 제1플레이트몸체(121;121-1,121-2,121-3), 상기 제1플레이트몸체(121;121-1,121-2,121-3)의 가장자리 둘레를 따라 90도 절곡된 형상의 측부몸체(122-1,122-2,122-3), 상기 측부몸체(122-1,122-2,122-3)의 단부에서 상기 제1플레이트몸체(121;121-1,121-2,121-3)와 수평한 방향으로 외측으로 연장형성된 제1플레이트 플랜지(123)로 이루어져 있다.
상기 제1플레이트몸체(121;121-1,121-2,121-3)는, 제1플레이트 연소실부(120a)를 통과한 연소가스의 진행방향(도 6에서 상측에서 하측으로 유동하는 방향) 전방에 위치한 제1몸체부(121-1)와, 상기 제1플레이트 연소실부(120a)의 좌우 측부에 각각 위치하는 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)로 이루어져 있다.
상기 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)는 상기 제1플레이트 플랜지(123)로부터 제1커버(110)가 위치한 방향과 반대방향으로 제1몸체부(121-1)에 비해 더 돌출되어 상기 제1몸체부(121-1)와의 사이에 단차가 각각 형성된다.
상기 제2몸체부(121-2)에는 제1커버(110)의 난방수 유입구멍(113)에 대응되는 위치에 상하 방향의 길이를 갖는 장방형의 제2몸체부 관통구멍(121-2a)이 형성되어 있고, 상기 제3몸체부(121-3)에는 후술하는 제2커버(140)의 난방수 유출구멍(143)에 대응되는 위치에 상하 방향의 길이를 갖는 장방형의 제3몸체부 관통구멍(121-3a)이 형성되어 있다.
상기 측부몸체(122-1,122-2,122-3)는 제1몸체부(121-1) 주위를 둘러싸는 제1몸체부 측부몸체(122-1), 제2몸체부(121-2) 주위를 둘러싸는 제2몸체부 측부몸체(122-2), 제3몸체부(121-3) 주위를 둘러싸는 제3몸체부 측부몸체(122-3)로 이루어져 있다. 상기 제2몸체부 측부몸체(122-2)와 제3몸체부 측부몸체(122-3)는 동일한 높이로 형성되되, 제1몸체부 측부몸체(122-1)에 비해 더 높게 형성되어 있다.
상기 제1몸체부(121-1)에는 상기 제1플레이트 플랜지(123)로부터 연장되어 상기 제1플레이트 플랜지(123)와 동일한 높이로 돌출된 제1플랜지 돌출부(124)가 형성되어 있다.
상기 제1몸체부(121-1)와 제1몸체부 측부몸체(122-1)에 의해 둘러싸인 유로공간(126-1a,126-2a), 제2몸체부(121-2)와 제2몸체부 측부몸체(122-2)에 의해 둘러싸인 유로공간(126b), 제3몸체부(121-3)와 제3몸체부 측부몸체(122-3)에 의해 둘러싸인 유로공간(126c)은 난방수유로가 된다.
상기 제1몸체부(121-1)의 유로공간(126-1a,126-2a)은 제1플랜지 돌출부(124)에 의해, 제2몸체부(121-2)의 유로공간(126b)에 연통하는 유로공간(126-1a)과, 제3몸체부(121-3)의 유로공간(126c)에 연통하는 유로공간(126-2a)으로 분리되어 있고, 상기 양측의 유로공간(126-1a,126-2a)은 제1플랜지 돌출부(124)의 단부와 제1몸체부 측부몸체(122-1)와의 사이에 형성된 유로공간(126d)에 의해 서로 연결되어 있다.
상기 제1몸체부(121-1)에는 돌출되거나 오목한 형상의 제1플레이트 요철부(125a,125b)가 형성되어 있다. 상기 제1플레이트 요철부(125a,125b)는 제1플랜지 돌출부(124)를 사이에 두고 일측의 요철부(125a)와 타측의 요철부(125b)가 서로 대칭되는 형상으로서 화살표 머리 모양(〈)으로 형성되어 있다.
이 경우 일측의 제1플레이트 요철부(125a)는 제1커버 요철부(115a)에 대응되는 위치에 형성되되, 화살표 머리 모양이 서로 반대 방향이 되도록 형성되어 있다. 또한 타측의 제1플레이트 요철부(125b)는 제1커버 요철부(115b)에 대응되는 위치에 형성되되, 화살표 머리 모양이 서로 반대 방향이 되도록 형성되어 있다.
또한 제1플레이트 요철부(125a,125b)의 고점과 저점은 기준면인 제1몸체부(121-1)에서부터 동일한 높이로 형성되되, 상기 고점은 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)의 상면과 동일한 높이로 돌출되어 있고, 상기 저점은 제1플레이트 플랜지(123)의 저면과 동일한 높이로서 상기 고점과 반대 방향으로 돌출되어 있다.
상기 제1플레이트 플랜지(123)는 제1커버(110)에 맞닿도록 위치시킨 상태에서 그 전체 둘레를 따라 용접을 함으로써 제1커버(110)와 제1플레이트(120) 사이를 밀폐된 공간으로 형성시켜 난방수유로가 된다.
또한 제1플레이트(120)의 제1플랜지 돌출부(124)와 제1커버(110)가 서로 맞닿는 부분도 용접을 함으로써 제1몸체부(121-1)의 양측에 위치한 유로공간(126-1a,126-2a)은 그 사이에 위치한 유로공간(126d)에 의해 연결된다.
도 7과 도 8을 참조하여 제2플레이트(130)에 대해 설명한다.
상기 제2플레이트(130)는, 금속 재질로 이루어지고, 중앙 상부의 절개된 부분인 제2플레이트 연소실부(130a)를 ㄷ자 형상으로 둘러싸는 제2플레이트 몸체(131;131-1,131-2,131-3), 상기 제2플레이트 몸체(131;131-1,131-2,131-3)의 가장자리 둘레를 따라 90도 절곡된 형상의 측부몸체(132-1,132-2,132-3), 상기 측부몸체(132-1,132-2,132-3)의 단부에서 상기 제2플레이트 몸체(131;131-1,131-2,131-3)와 수평한 방향으로 외측으로 연장형성된 제2플레이트 플랜지(133)로 이루어져 있다.
상기 제2플레이트 몸체(131;131-1,131-2,131-3)는, 제2플레이트 연소실부(130a)를 통과한 연소가스의 진행방향(도 7에서 상측에서 하측으로 유동하는 방향) 전방에 위치한 제1몸체부(131-1)와, 상기 제2플레이트 연소실부(130a)의 좌우 측부에 각각 위치하는 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3)로 이루어져 있다.
상기 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3)는 상기 제2플레이트 플랜지(133)로부터 제1커버(110)가 위치한 방향으로 제1몸체부(131-1)에 비해 더 돌출되어 상기 제1몸체부(131-1)와의 사이에 단차가 각각 형성된다.
상기 제2플레이트(130)의 제2몸체부(131-2)는 제1플레이트(120)의 제2몸체부(121-2)와 맞닿은 상태에서 그 둘레를 따라 용접에 의해 결합되고, 상기 제2플레이트(130)의 제3몸체부(131-3)는 제1플레이트(120)의 제3몸체부(121-3)와 맞닿은 상태에서 그 둘레를 따라 용접에 의해 결합된다. 이와 같이 제2몸체부(121-2,131-2)끼리 서로 결합되고, 제3몸체부(121-3,131-3)끼지 서로 결합되면, 상기한 단차로 인해 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)와 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1) 사이는 서로 이격되고, 그 이격된 공간이 연소가스가 유동하는 연소가스유로가 된다.
상기 제2몸체부(131-2)에는 제1플레이트(120)의 제2몸체부 관통구멍(121-2a)에 대응되는 위치에 상하 방향의 길이를 갖는 장방형의 제2몸체부 관통구멍(131-2a)이 형성되어 있고, 상기 제3몸체부(131-3)에는 제1플레이트(120)의 제3몸체부 관통구멍(121-3a)에 대응되는 위치에 상하 방향의 길이를 갖는 장방형의 제3몸체부 관통구멍(131-3a)이 형성되어 있다.
상기 측부몸체(132-1,132-2,132-3)는 제1몸체부(131-1) 주위를 둘러싸는 제1몸체부 측부몸체(132-1), 제2몸체부(131-2) 주위를 둘러싸는 제2몸체부 측부몸체(132-2), 제3몸체부(131-3) 주위를 둘러싸는 제3몸체부 측부몸체(132-3)로 이루어져 있다. 상기 제2몸체부 측부몸체(132-2)와 제3몸체부 측부몸체(132-3)는 동일한 높이로 형성되되, 제1몸체부 측부몸체(132-1)에 비해 더 높게 형성되어 있다.
상기 제1몸체부(131-1)에는 상기 제2플레이트 플랜지(133)로부터 연장되어 상기 제2플레이트 플랜지(133)와 동일한 높이로 돌출된 제2플랜지 돌출부(134)가 형성되어 있다.
상기 제1플레이트 플랜지(123)와 제2플레이트 플랜지(133)는 서로 접촉하게 되며, 이 접촉면을 용접한다. 또한 제1플레이트 플랜지(123)와 동일한 높이로 형성된 제1플랜지 돌출부(124)와 제2플레이트 플랜지(133)와 동일한 높이로 형성된 제2플랜지 돌출부(134)는 서로 접촉하며, 이 접촉면을 용접한다.
상기 제1몸체부(131-1)와 제1몸체부 측부몸체(132-1)에 의해 둘러싸인 유로공간(136-1a,136-2a)은 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)에 형성된 유로공간(126-1a,126-2a)과 연통하는 공간이 되고, 제2몸체부(131-2)와 제2몸체부 측부몸체(132-2)에 의해 둘러싸인 유로공간(136b)은 제1플레이트(120)의 제2몸체부(121-2)에 형성된 유로공간(126b)과 연통하는 공간이 되고, 제3몸체부(131-3)와 제3몸체부 측부몸체(132-3)에 의해 둘러싸인 유로공간(136c)은 제1플레이트(120)의 제3몸체부(121-3)에 형성된 유로공간(126c)과 연통하는 공간으로서, 이들 유로공간들(126-1a,126-2a,126b,126c,136-1a,136-2a,136b,136c)은 모두 연결된 공간으로서 난방수유로가 된다.
상기 제1몸체부(131-1)의 유로공간(136-1a,136-2a)은 제2플랜지 돌출부(134)에 의해, 제2몸체부(131-2)의 유로공간(136b)에 연통하는 유로공간(136-1a)과, 제3몸체부(131-3)의 유로공간(136c)에 연통하는 유로공간(136-2a)으로 분리되어 있고, 상기 양측의 유로공간(136-1a,136-2a)은 제2플랜지 돌출부(134)의 단부와 제1몸체부 측부몸체(132-1)와의 사이에 형성된 유로공간(136d)에 의해 서로 연결되어 있다.
상기 제1몸체부(131-1)에는 돌출되거나 오목한 형상의 제2플레이트 요철부(135a,135b)가 형성되어 있다. 상기 제2플레이트 요철부(135a,135b)는 제2플랜지 돌출부(134)를 사이에 두고 일측의 요철부(135a)와 타측의 요철부(135b)가 서로 대칭되는 형상으로서 화살표 머리 모양으로 형성되어 있다.
이 경우 일측의 제2플레이트 요철부(135a)는 제1플레이트 요철부(125a)에 대응되는 위치에 형성되되, 화살표 머리 모양이 서로 반대 방향이 되도록 형성되어 있다. 또한 타측의 제2플레이트 요철부(135b)는 제1플레이트 요철부(125b)에 대응되는 위치에 형성되되, 화살표 머리 모양이 서로 반대 방향이 되도록 형성되어 있다.
또한 제2플레이트 요철부(135a,135b)의 고점과 저점은 기준면인 제1몸체부(131-1)에서부터 동일한 높이로 형성되되, 상기 고점은 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)의 상면과 동일한 높이로 돌출되어 있고, 상기 저점은 제2플레이트 플랜지(133)의 저면과 동일한 높이로서 상기 고점과 반대방향으로 돌출되어 있다.
상기 연소실부(130a)를 둘러싸는 부분을 제외한 제2플레이트 플랜지(133)의 가장자리에는 90도 절곡된 형상으로 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3) 방향으로 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)가 연장 형성되어 있다.
상기 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)의 단부는 상기 제1플레이트(120)의 제1플레이트 플랜지(123)에 맞닿게 된다.
상기 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)에 의해 둘러싸인 내부 공간(138)은 연소가스가 유동하는 연소가스유로가 된다.
상기 제2플레이트 외측몸체(137a)에는 상기 연소가스의 통과를 위해 연소가스 통과부(130b)가 절개된 형상으로 형성되어 있어, 상기 내부 공간(138)을 통과한 연소가스는 연소가스 통과부(130b)를 통해 배기구(3)로 유동한다.
상기 제2플레이트 플랜지(133)는 제2커버(140)에 맞닿도록 위치시킨 상태에서 그 전체 둘레를 따라 용접을 함으로써 제2커버(140)와 제2플레이트(130) 사이를 밀폐된 공간으로 형성시켜 난방수유로가 된다.
또한 제2플레이트(130)의 제2플랜지 돌출부(134)와 제2커버(140)가 서로 맞닿는 부분도 용접을 함으로써 제1몸체부(131-1)의 양측에 위치한 유로공간(136-1a,136-2a)은 그 사이에 위치한 유로공간(136d)에 의해 연결된다.
또한 제1커버(110)에 결합되는 제1플레이트(120)와 제2커버(140)에 결합되는 제2플레이트(130)를 제외하고, 그 사이에 구비되는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 접하는 부분도 용접한다. 즉, 서로 맞닿는 제1플레이트 플랜지(123)와 제2플레이트 플랜지(133)를 용접하고, 제1플랜지 돌출부(124)와 제2플랜지 돌출부(134)를 용접함으로써, 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)를 일체로 결합한다.
도 9를 참조하여 제2커버(140)에 대해 설명한다.
제2커버(140)는 금속재질로 이루어지고, 평판 형상으로 이루어진 제2커버 몸체(141), 상기 제2커버 몸체(141)의 가장자리 둘레를 따라 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제2커버 측부몸체(142), 상기 제2커버 몸체(141)에 장방형으로 형성된 난방수 유출구멍(143), 상기 제2커버 몸체(141)에 직사각형으로 형성된 제2 현열열교환기용 구멍(144), 상기 제2커버 몸체(141)에서 제2챔버(220) 방향으로 돌출된 제2커버 요철부(145a,145b), 상기 제2커버 몸체(141)의 가장자리 둘레 및 제2 현열열교환기용 구멍(144)의 둘레를 따라 제2커버 몸체(141)에 결합된 복수의 체결부재(146,147)로 이루어져 있다.
상기 난방수 유출구멍(143)은 제2플레이트(130)의 제3몸체부(131-3)의 공간(136c)에 대응되는 위치에 형성되어 있고, 제3몸체부 관통구멍(131-3a)과 동일하게 상하 방향의 길이를 갖는 장방형의 구멍으로 이루어져 있다.
상기 제2 현열열교환기용 구멍(144)은 현열 열교환기 조립체(300)를 조립하기 위해 제1 현열열교환기용 구멍(114)에 대응되는 위치에 형성된 것으로서, 현열 열교환기 조립체(300)의 제2엔드플레이트(303)가 통과하지 않는 크기로 형성된다.
상기 제2커버 요철부(145a,145b)는 일측의 요철부(145a)와 타측의 요철부(145b)가 서로 대칭되는 형상으로서 화살표 머리 모양으로 돌출 형성되어 있다.
상기 체결부재(146,147)는 일례로 스터드가 될 수 있고, 제2커버 몸체(141)에서 제2챔버(220) 방향으로 돌출되어 있어, 제2챔버(220)의 체결구멍(223a,229b;도 10)에 삽입시킨 후 너트(미도시)로 체결함으로써 제2커버(140)와 제2챔버(220)를 결합시킨다.
도 10을 참조하여 제2챔버(220)에 대해 설명한다.
제2챔버(220)는, 평판 형상의 제2챔버 몸체(221), 상기 제2챔버 몸체(221)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제2챔버 측부몸체(222), 상기 제2챔버 측부몸체(222)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제2챔버 플랜지(223), 상기 제2챔버 몸체(221)와 제2챔버 측부몸체(222)에 의해 둘러싸인 내부공간인 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d), 상기 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)과 제2챔버 연결통로(227)를 통해 연결된 제3유로연결공간(225a)이 내부에 형성되어 난방수가 유동하는 제3유로연결부(225), 상기 제3유로연결부(225)와 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)과는 격리된 제4유로연결공간(226a)이 내부에 형성되어 난방수가 유동하는 제4유로연결부(226)로 이루어져 있다.
상기 제2챔버 몸체(221)에는 그 내측면이 제2커버(140)에 접촉하도록 제2챔버 몸체(221)에 대하여 함몰된 형상의 제2챔버 폐색부(229)가 형성되고, 상기 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)은 상기 제2챔버 폐색부(229)의 주위를 둘러싸도록 형성되어 있으며, 상기 제2챔버 폐색부(229)의 내측에 제3유로연결부(225)와 제4유로연결부(226)가 형성되어 있다. 상기 제2챔버 폐색부(229)는 제2챔버 플랜지(223)와 동일한 평면상에 형성되어 제2커버(140)에 함께 접촉된다.
상기 제3유로연결부(225)와 제4유로연결부(226)는 그 내부공간인 제3,제4유로연결공간(225a,226a)이 열교환기(1) 내부의 난방수 유로 중 일부를 형성한다.
상기 제3유로연결공간(225a)은 제2챔버 연결통로(227)의 연결통로 내부공간(227a)을 통해 제2챔버 유로공간(224d)에 연통하도록 되어 있다.
상기 제2챔버 폐색부(229)에는 제2커버(140) 방향으로 돌출되어 제2엔드플레이트(303)에 접촉하는 제2엔드플레이트 접촉부(229a)가 형성되어 있다. 상기 제2엔드플레이트 접촉부(229a)는 제2커버(140)의 제2 현열열교환기용 구멍(144)을 통해 삽입되어 제2엔드플레이트(303)에 접촉된다.
상기 제2챔버 플랜지(223)에는 제2커버(140)와의 결합을 위해 둘레를 따라 복수의 체결구멍(223a)이 일정 간격으로 형성되어 있고, 제2챔버 폐색부(229)에도 제2커버(140)와의 결합을 위해 둘레를 따라 복수의 체결구멍(229b)이 형성되어 있다.
상기 제2챔버 측부몸체(222)의 단부에는 그 둘레를 둘러싸는 패킹(미도시)이 삽입되는 패킹삽입홈(222a)이 형성되어 있다. 상기 패킹은 제2커버(140)의 일측면과의 접촉에 의해 기밀을 유지하게 된다.
또한 상기 제3유로연결부(225)와 제4유로연결부(226)의 각 단부에도 각각의 둘레를 둘러싸는 패킹(미도시)이 삽입되는 패킹삽입홈(225b,226b)이 형성되어 있어, 상기 패킹은 제2엔드플레이트(303)의 일측면과의 접촉에 의해 기밀이 유지된다.
제2챔버 유로공간(224a)은 제2커버(140)의 난방수 유출구멍(143)에 대응되도록 위치되어 난방수 유출구멍(143)을 통해 유입된 난방수는 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)을 순차 경유한 후 연결통로 내부공간(227a)을 통해 제3유로연결공간(225a)으로 유입된다.
상기 제2챔버(220)는 합성수지 재질로 사출성형에 의해 일체로 형성될 수 있다. 이 경우 연결통로 내부공간(227a)을 형성하기 위해 사출성형시 금형 코어가 삽입되는 홀이 제2챔버 측부몸체(222)에 형성되고, 상기 홀은 플러그(250)에 의해 폐쇄되어 있다.
도 11을 참조하여 현열 열교환기 조립체에 대해 설명한다.
현열 열교환기 조립체(300)는 연소실부(120a, 130a)에 설치되어 연소가스와의 열교환이 이루어지는 것으로서, 연소가스의 유동방향과 수직되는 방향의 길이를 갖는 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c), 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 일측 단부가 삽입되어 결합되는 튜브삽입구멍(301a)이 형성된 제1엔드플레이트(301), 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 타측 단부가 삽입되어 결합되는 튜브삽입구멍(303a)이 형성된 제2엔드플레이트(303), 상기 제1엔드플레이트(301)와 제2엔드플레이트(303) 사이에 복수개 이격되어 위치하되 전열면적을 넓혀 열교환 효율을 향상시키기 위한 열교환핀(302)으로 이루어진다.
상기 제1엔드플레이트(301)는 제1커버(110)의 제1 현열열교환기용 구멍(114)을 덮도록 위치되어, 제1챔버(210)의 제1엔드플레이트 안착부(219a)에 안착된 상태에서 제1챔버(210)의 제1챔버 폐색부(219)와 제1커버 몸체(111) 사이에 위치한다. 이 경우 제1챔버 폐색부(219)와의 사이에는 패킹이 개재되어 기밀이 유지된다. 이 경우 제1엔드플레이트(301)의 가장자리는 제1 현열열교환기용 구멍(114)의 주위를 둘러싸는 제1커버 몸체(111)와 맞닿는 부분과 용접에 의해 결합된다.
상기 제2엔드플레이트(303)는 제2커버(140)의 제2 현열열교환기용 구멍(144)을 덮도록 위치되어, 제2커버 몸체(141)와 패킹을 사이에 두고 제2챔버(220)의 제2엔드플레이트 접촉부(229a)에 접촉되어 기밀이 유지된다. 이 경우 제2엔드플레이트(303)의 가장자리는 제2 현열열교환기용 구멍(144)의 주위를 둘러싸는 제2커버 몸체(141)와 맞닿는 부분과 용접에 의해 결합된다.
상기 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 각 튜브 내부공간을 통해 난방수가 유동하고, 각각의 튜브 외부를 유동하는 연소가스와 난방수와의 열교환이 이루어져 난방수가 가열된다.
상기 열교환핀(302)에는 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)가 삽입되어 관통하도록 튜브관통구멍(302a)이 형성되어 있다.
상기 제1엔드플레이트(301)는 제2엔드플레이트(303) 보다 큰 크기로 되어 있고, 제2엔드플레이트(303)는 제1 현열열교환기용 구멍(114) 보다 작은 크기로 되어 있다.
도 12를 참조하여 외부 커버(400)에 대해 설명한다.
외부 커버(400)는, 육면체 형상으로서, 제1챔버(210)가 노출되도록 개방된 전방 개구부(405), 제2챔버(220)가 노출되도록 개방된 후방 개구부(406), 플레이트 조립체(120,130)의 양측부를 구성하는 제2플레이트 외측몸체(137b,137c)의 외측을 둘러싸도록 서로 대향되도록 구비된 제1측면(401)과 제2측면(402), 버너(2)에서 생성된 연소가스가 연소실부(120a,130a)로 유입되도록 상부가 개방된 상면 개구부(403a)가 형성된 상면(403), 연소실부(120a,130a) 및 잠열교환부를 통과한 연소가스가 배기구(3)로 유동하도록 하부가 개방된 하면 개구부(404a)가 형성된 하면(404)으로 이루어진다.
상기 외부 커버(400)의 내부 공간에 플레이트 조립체(110,120,130,140)를 삽입한 후 제1커버(110)의 제1커버 측부몸체(112)의 단부와 제1측면(401)/제2측면(402)/상면(403)/하면(404) 사이를 용접하고, 제2커버(140)의 제2커버 측부몸체(142)의 단부와 제1측면(401)/제2측면(402)/상면(403)/하면(404) 사이를 용접한다. 상기 외부 커버(400)와 제1커버(110)/제1플레이트(120)/제2플레이트(130)/제2커버(140) 사이의 용접되는 위치는 도 12에서 점선으로 표시되어 있다.
따라서 일측의 제2플레이트 외측몸체(137b)와 제1플레이트 플랜지(123)가 접촉하는 부분과 타측의 제2플레이트 외측몸체(137c)와 제1플레이트 플랜지(123)가 접촉하는 부분을 통해 연소가스가 누설되더라도, 상기 제1측면(401)과 제2측면(402)에 의해 연소가스가 외부로 누설되는 것이 방지된다.
도 13을 참조하여 잠열열교환기 조립체에 대해 설명한다.
잠열열교환기 조립체는, 외부 커버(400)의 내부에 플레이트 조립체(110,120,130,140)가 삽입되어 결합된 것이다.
이 상태에서 현열 열교환기 조립체(300)를 연소실부(120a, 130a)에 조립하게 되는데, 현열 열교환기 조립체(300)의 제2엔드플레이트(303)를 제1 현열열교환기용 구멍(114)을 통과시켜 제2커버(140)의 제2 현열열교환기용 구멍(144)를 덮도록 제2커버 몸체(141)의 일측면에 접촉시켜 그 접촉면을 용접하고, 제1엔드플레이트(301)를 제1 현열열교환기용 구멍(114)를 덮도록 제1커버 몸체(111)의 일측면에 접촉시켜 그 접촉면을 용접한 후 제1챔버(210)와 제2챔버(220)를 결합시키면 도 19에 도시된 상태가 된다.
도 14 내지 도 19를 참조하여 난방수유로 및 연소가스유로에 대해 설명한다.
- 잠열열교환기의 난방수유로 -
난방수 입구(217)를 통해 유입된 난방수는 제1챔버(210)와 제1커버(110) 사이의 공간인 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)으로 유동한다. 상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)은 사각형 형상의 가장자리부 둘레를 따라 형성되어 있어 난방수가 유동하는 유로 길이를 최대화시켜 열효율을 향상시킬 수 있다.
상기 제1챔버 유로공간(214d)의 난방수는 제1커버(110)의 난방수 유입구멍(113)을 통해 제1플레이트(120)와 제1커버(110) 사이의 공간인 제2몸체부(121-2)측의 유로공간(126b)으로 유입된 후 인접한 유로공간(126-1a,126d,126-2a,126c)으로 순차 유동한다.
이와 동시에 상기 유로공간(126b)의 난방수는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 제2몸체부 관통구멍(121-2a,131-2a), 제2플레이트(130)의 유로공간(136b), 제1플레이트(120)의 유로공간(126b)의 순서로 순차 통과한 후 제2커버(140)의 직전에 위치한 제2플레이트(130)의 유로공간(136b)까지 유동한 후 제2커버(140)에 의해 막혀 인접한 유로공간(136-1a,136d,136-2a,136c)으로 순차 유동한다.
도 16을 참조하면, 상기 제1플레이트(120)의 제2몸체부(121-2)측의 유로공간(126b)의 난방수는 제1몸체부(121-1)측의 유로공간(126-1a)으로 유동하고, 상기 제2플레이트(130)의 제2몸체부(131-2)측의 유로공간(136b)의 난방수는 제1몸체부(131-1)측의 유로공간(136-1a)으로 유동한다.
도 17과 도 18을 참조하면, 상기 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)에 형성된 일측의 유로공간(126-1a)의 난방수는 제1플랜지 돌출부(124)에 의해 가로막혀 타측의 유로공간(126-2a)과의 사이를 연결하는 유로공간(126d)을 통과한 후 타측의 유로공간(126-2a)으로 유동한다.
또한 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1)에 형성된 일측의 유로공간(136-1a)의 난방수는 제2플랜지 돌출부(134)에 의해 가로막혀 타측의 유로공간(136-2a)과의 사이를 연결하는 유로공간(136d)을 통과한 후 타측의 유로공간(136-2a)으로 유동한다.
이와 같이 제1플랜지 돌출부(124)와 제2플랜지 돌출부(134)에 의해 난방수가 가로막히도록 하고 폭이 좁아진 유로공간(126d,136d)을 통해 유동하도록 함으로써 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 제1플레이트 요철부(125a)와 제2플레이트 요철부(135a)는 서로 반대 방향으로 화살표 모양이 형성되어 있고, 타측의 제1플레이트 요철부(125b)와 제2플레이트 요철부(135b)는 서로 대응하는 요철부(125a,135a; 125b,135b) 사이의 이격된 공간을 통해 난방수의 유동이 이루어진다.
상기 제2플레이트(130)의 제3몸체부(131-3)측의 유로공간(136c)으로 유동한 난방수는 제2커버(140)의 난방수 유출구멍(143)을 통해 제2챔버(220)의 제2챔버 유로공간(224a)으로 유입된다.
상기 제2챔버 유로공간(224a)으로 유입된 난방수는 인접한 다른 제2챔버 유로공간(224b,224c,224d)을 순차 경유한 후, 연결통로 내부공간(227a)을 거쳐 제3유로연결부(225)의 제3유로연결공간(225a)으로 유입된다. 여기까지의 난방수유로는 잠열열교환기의 난방수유로에 해당한다.
- 현열 열교환기의 난방수유로 -
도 19를 참조하면, 상기 제3유로연결공간(225a)에 유입된 난방수는 열교환튜브(304a), 제1유로연결부(215)의 제1유로연결공간(215a), 열교환튜브(304b), 제4유로연결부(226)의 제4유로연결공간(226a), 열교환튜브(304c), 제2유로연결부(216)의 제2유로연결공간(216a)을 순차 경유한 후 난방수 출구(218)를 통해 배출된다. 여기에서 설명한 난방수유로는 현열 열교환기의 난방수유로에 해당한다.
이와 같이 본 발명은 연소실부(120a,130b)에 현열 열교환기 조립체(300)를 구비함으로써 콘덴싱 타입의 연소장치를 구현할 수 있다.
- 연소가스유로 -
연소가스유로는 도 15에 도시된 연소실부(120a,130a)와 도 16 내지 도 18에 도시된 가스유로(GP)가 해당한다.
상기 연소실부(120a,130a)에서는 현열 열교환기 조립체(300)의 열교환튜브(304a,304b,304c) 내부의 난방수와 상기 연소실부(120a,130a)를 유동하는 연소가스와의 사이에 열교환이 이루어진다.
또한 유로공간(126b,126c,136b,136c)과 제1챔버 유로공간(214b,214c,214d)과 제1유로연결공간(215a)과 제2유로연결공간(216a)과 제2챔버 유로공간(224a,224c,224d)과 제3유로연결공간(225a)과 제4유로연결공간(226a)은 연소실부(120a,130a)의 측방향을 둘러싸도록 구비되어 있어, 연소실을 냉각시키기 위한 별도의 냉각수단을 구비할 필요가 없이 연소실의 냉각이 가능하다.
상기 가스유로(GP)는 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)와 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1) 사이의 이격된 공간이 되고, 이 공간을 통과하면서 난방수와 열교환이 이루어진 연소가스는 배기구(3)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같은 제1실시예의 구성에 의하면, 잠열 열교환기 조립체 내부에 현열 열교환기 조립체를 구비함으로써 콘덴싱 타입의 열교환기를 구현할 수 있어 열효율을 향상시킬 수 있다.
또한 제1커버(110)와 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130) 및 제2커버(140)는 금속재질로서 넓은 박판으로 이루어져 있고, 이와 같은 박판을 복수 개 적층시켜 넓은 열교환 면적을 구현할 수 있다.
또한 제1플랜지 돌출부(124)와 제2플랜지 돌출부(134)를 형성시켜 난방수가 통과하는 유로를 좁히고, 넓은 면적의 제1커버 몸체(111)와 제1플레이트 몸체(121)와 제2플레이트 몸체(131) 및 제2커버 몸체(141)에 요철부(115a,115b,125a,125b,135a,135b,145a,145b)를 형성시킬 수 있어, 열교환 성능을 더욱 향상시킬 수 있다.
또한 연소실부(120a,130a)의 주위를 난방수유로가 둘러싸고 있어 연소실을 냉각시키기 위한 별도의 수단을 구비할 필요가 없다.
<제2실시예 : 현열 열교환기 조립체가 없는 열교환기>
제2실시예는 현열 열교환기 조립체(300)가 구비되지 않은 열교환기로 이루어져 있다.
도 20을 참조하면, 제2실시예의 제1커버(110-2)는 제1실시예의 제1커버(110)와 비교하여 제1 현열열교환기용 구멍(114)이 형성되어 있지 않다는 점에서만 차이가 있고, 나머지 제1커버 몸체(111-2)와 제1커버 측부몸체(112-2)와 저온난방수 유입구멍(113-2)과 제1커버 요철부(115-2a,115-2b)와 체결부재(116-2)와 체결구멍(117-2)은 제1실시예와 동일하게 구비되어 있다.
도 21을 참조하면, 제2실시예의 제2커버(140-2)는 제1실시예의 제2커버(140)와 비교하여 제2 현열열교환기용 구멍(144)이 형성되어 있지 않다는 점에서만 차이가 있고, 나머지 제2커버 몸체(141-2)와 제2커버 측부몸체(142-2)와 난방수 유출구멍(143-2)과 제2커버 요철부(145-2a,145-2b)와 체결부재(146-2)와 체결구멍(147-2)은 제1실시예와 동일하게 구비되어 있다.
도 22를 참조하면, 제2실시예의 제1챔버(210-2)는, 평판 형상으로서 난방수 입구(217-2)가 형성된 제1챔버 몸체(211-2), 상기 제1챔버 몸체(211-2)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제1챔버 측부몸체(212-2), 상기 제1챔버 측부몸체(212-2)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제1챔버 플랜지(213-2), 패킹(미도시)이 삽입되는 패킹삽입홈(212a)으로 이루어져 있다. 상기 제1챔버 몸체(211-2)와 제1챔버 측부몸체(212-2)에 의해 둘러싸인 내부 공간이 난방수유로가 된다.
한편, 제2실시예의 제2챔버(220-2)는 제1챔버(210-2)와 동일한 형상으로 이루어져 있고, 제1플레이트와 제2플레이트는 제1실시예의 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)와 동일한 구성으로 이루어져 있으므로, 상세한 설명은 생략한다.
도 23과 도 24를 참조하면, 제2실시예의 열교환기(1-2)는, 상부에 버너(2)가 구비된다. 난방수 입구(217-2)를 통해 유입된 난방수는 제1챔버(210-2)의 내부 공간으로 유입된 후 제1커버(110-2)와 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)와 제2커버(140-2)들 사이에 형성된 난방수유로를 통과한 후 제2챔버(220-2)의 내부 공간으로 유입되고 난방수 출구(227-2)를 통해 유출된다.
제2실시예의 경우에도 콘덴싱 타입의 열교환기를 구현한다는 점을 제외하면 제1실시예와 동일한 효과를 갖는다.
<잠열열교환기와 외부커버의 제조방법>
외부커버(400)와 제1/제2커버(110,140)와 제1/제2플레이트(120,130)의 제조 방법에 대해 설명한다.
먼저, 제1커버(110)와 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130)의 각 맞닿는 부분을 용접하여 결합한다. 이렇게 용접에 의해 결합된 조립체를 외부커버(400) 내부에 결합하게 되는데, 제1커버 측부몸체(112)와 제2플레이트 외측몸체(137)의 방향성을 고려하여 조립이 용이하도록 외부커버(400)의 전방 개구부(405)를 통해 상기 결합된 조립체를 삽입하여 외부커버(400) 내부에 위치시킨다. 이 경우 제1커버(110)와 외부커버(400)는 억지조립되고, 제1/제2플레이트(120,130)와 외부커버(400)는 헐거운 조립이 되도록 상기 각 구성부품의 치수를 결정한다.
그 다음 제2커버(140)를 외부커버(400)의 후방 개구부(406)를 통해 삽입하여 제2플레이트(130)에 맞닿도록 위치시킨다. 이 경우 제2커버(140)와 외부커버(400)는 억지 끼움에 의해 조립되도록 각 구성부품의 치수를 결정한다.
그 다음 제2커버(140)와 제2플레이트(130)의 서로 맞닿는 면을 용접한다. 또한 외부커버(400)의 내측면과 제1커버(110)의 제1커버 측부몸체(112)를 용접하고, 외부커버(400)의 내측면과 제2커버(140)의 제2커버 측부몸체(142)를 용접한다. 이러한 과정에 의해 도 13의 잠열열교환기 조립체가 완성된다.
한편, 도 25(a) 내지 (e)에 도시된 바와 같이, 외부커버(400)와 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)와 제1커버(110)와 제2커버(140)의 모서리부분은 라운드 형상으로 형성되어 있고, 그 라운드 형상의 반경은 각각 R1, R2, R3, R4, R5로 되어 있다.
이 경우 각 모서리부분의 라운드 형상 반경은 다음의 관계에 있다.
R1〈 R4 = R5〈 R2 = R3
즉, 외부커버(400)의 모서리 반경(R1)에 비하여 제1커버(110)의 모서리 반경(R4)가 더 크고, 제1커버(110)의 모서리 반경(R4)와 제2커버(140)의 모서리 반경(R5)은 서로 동일하고, 제2커버(140)의 모서리 반경(R5)에 비하여 제1플레이트(120)의 모서리 반경(R2)이 더 크고, 제1플레이트(120)의 모서리 반경(R2)과 제2플레이트(130)의 모서리 반경(R3)은 서로 동일하다. 이러한 형상에 의하면 외부커버(400) 내부에 제1/제2커버(110,140))와 제1/제2플레이트(120,130)의 조립이 용이해진다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
1 : 열교환기 2 : 버너
3 : 배기구 4 : 응축수배출구
110,110-2 : 제1커버 111,111-2 : 제1커버 몸체
112,112-2 : 제1커버 측부몸체 113,113-2 : 난방수 유입구멍
114 : 제1 현열열교환기용 구멍
115a,115b,115-2a,115-2b : 제1커버 요철부
116,117,116-2,117-2 : 체결부재 120 : 제1플레이트
120a : 제1플레이트 연소실부 121 : 제1플레이트 몸체
121-1 : 제1몸체부 121-2 : 제2몸체부
121-2a : 제2몸체부 관통구멍 121-3 : 제3몸체부
121-3a : 제3몸체부 관통구멍 122-1 : 제1몸체부 측부몸체
122-2 : 제2몸체부 측부몸체 122-3 : 제3몸체부 측부몸체
123 : 제1플레이트 플랜지 124 : 제1플랜지 돌출부
125a, 125b : 제1플레이트 요철부
126-1a,126-2a,126b,126c,126d : 유로공간 130 : 제2플레이트
130a : 제2플레이트 연소실부 130b : 연소가스 통과부
131 : 제2플레이트 몸체 131-1 : 제1몸체부
131-2 : 제2몸체부 131-2a : 제2몸체부 관통구멍
131-3 : 제3몸체부 131-3a : 제3몸체부 관통구멍
132-1 : 제1몸체부 측부몸체 132-2 : 제2몸체부 측부몸체
132-3 : 제3몸체부 측부몸체 133 : 제2플레이트 플랜지
134 : 제2플랜지 돌출부 135a, 135b : 제2플레이트 요철부
136-1a,136-2a,136b,136c,136d : 유로공간
137, 137a, 137b, 137c, 137d, 137e : 제2플레이트 외측몸체
140,140-2 : 제2커버 141,141-2 : 제2커버 몸체
142,142-2 : 제2커버 측부몸체 143,143-2 : 난방수 유출구멍
144 : 제2 현열열교환기용 구멍
145a,145b,145-2a,145-2b : 제2커버 요철부
146,147,146-2,147-2 : 체결부재 210,210-2 : 제1챔버
211,211-2 : 제1챔버 몸체 212,212-2 : 제1챔버 측부몸체
213a,219b,213-2a, : 체결구멍 212a,215b,216b,212-2a : 패킹삽입홈
213,213-2 : 제1챔버 플랜지
214a,214b,214c,214d : 제1챔버 유로공간
215 : 제1유로연결부 215a : 제1유로연결공간
216 : 제2유로연결부 216a : 제2유로연결공간
217,217-2 : 난방수 입구 218,218-2 : 난방수 출구
219 : 제1챔버 폐색부 219a : 제엔드플레이트 안착부
220,220-2 : 제2챔버 221 : 제2챔버 몸체
222 : 제2챔버 측부몸체 223 : 제2챔버 플랜지
224a,224b,224c,224d : 제2챔버 유로공간
225 : 제3유로연결부 225a : 제3유로연결공간
226 : 제4유로연결부 226a : 제4유로연결공간
227 : 제2챔버 연결통로 227a : 연결통로 내부공간
229 : 제2챔버 폐색부 229a : 제2엔드플레이트 접촉부
300 : 현열 열교환기 조립체 301 : 제1엔드플레이트
302 : 열교환핀 303 : 제2엔드플레이트
304,304a,304b,304c : 열교환튜브 301a,302a,303a : 튜브삽입구멍
400 : 외부커버 401 : 제1측면
402 : 제2측면 403 : 상면
403a : 상면 개구부 404 : 하면
404a : 하면 개구부 405 : 전방 개구부
406 : 후방 개구부

Claims (26)

  1. 서로 대면하는 복수의 플레이트 사이에 연소가스가 흐르는 연소가스유로와 난방수가 흐르는 난방수유로가 교대로 형성되되, 버너(2)에서 생성된 화염의 연소가 이루어지는 연소실부(120a, 130a)가 중앙부에 형성된 플레이트 조립체(120,130);
    상기 연소실부(120a,130a)의 일측면을 차폐하도록 상기 플레이트 조립체(120,130)의 일측면에 결합되고, 상기 난방수유로에 연통하는 난방수 유입구멍(113,113-2)이 형성된 제1커버(110,110-2);
    상기 연소실부(120a,130a)의 타측면을 차폐하도록 상기 플레이트 조립체(120,130)의 타측면에 결합되고, 상기 난방수유로에 연통하는 난방수 유출구멍(143,143-2)이 형성된 제2커버(140,140-2);
    상기 난방수 유입구멍(113,113-2)을 통해 상기 난방수유로에 연통하는 제1챔버유로공간(214a,214b,214c,214d)이 상기 제1커버(110)와의 사이에 형성되도록 상기 제1커버(110,110-2)에 결합된 제1챔버(210,210-2);
    상기 난방수 유출구멍(143,143-2)을 통해 상기 난방수유로에 연통하는 제2챔버유로공간(224a,224b,224c,224d)이 상기 제2커버(140,140-2)와의 사이에 형성되도록 상기 제2커버(140,140-2)에 결합된 제2챔버(220,220-2);
    를 포함하여 이루어진 연소실이 구비된 열교환기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 조립체(120,130)는,
    상기 연소실부(120a,130a)의 제1플레이트 연소실부(120a) 주위를 ㄷ자 형상으로 둘러싸는 제1플레이트 몸체(121)가 구비된 복수의 제1플레이트(120)와, 상기 연소실부(120a,130a)의 제2플레이트 연소실부(130a) 주위를 ㄷ자 형상으로 둘러싸는 제2플레이트 몸체(131)가 구비된 복수의 제2플레이트(130)가 교대로 적층 구조로 결합된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1플레이트 몸체(121)는, 상기 제1플레이트 연소실부(120a)를 통과한 연소가스의 진행방향 전방에 위치한 제1몸체부(121-1)와, 상기 제1플레이트 연소실부(120a)의 좌우 측부에 각각 위치한 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)로 이루어지고;
    상기 제2플레이트 몸체(131)는, 상기 제2플레이트 연소실부(130a)를 통과한 연소가스의 진행방향 전방에 위치한 제1몸체부(131-1)와, 상기 제2플레이트 연소실부(130a)의 좌우 측부에 각각 위치한 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3)로 이루어지고;
    상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 제2몸체부(121-2,131-2)에는 상기 난방수 유입구멍(113)에 대응되는 위치에 제2몸체부 관통구멍(121-2a, 131-2a)이 각각 형성되고;
    상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)의 제3몸체부(121-3,131-3)에는 상기 난방수 유출구멍(143)에 대응되는 위치에 제3몸체부 관통구멍(121-3a,131-3a)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 내지 제3몸체부(121-1,121-2,121-3)의 가장자리 둘레에는 90도 절곡된 형상의 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(122-1,122-2,122-3)와, 상기 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(122-1,122-2,122-3)의 단부에서 상기 제1 내지 제3몸체부(121-1,121-2,121-3)와 수평한 방향으로 외측으로 연장형성된 제1플레이트 플랜지(123)가 형성되어 있고;
    상기 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)는 제1몸체부(121-1)에 비해 상기 제1플레이트 플랜지(123)로부터 더 돌출되어 상기 제1몸체부(121-1)와의 사이에 단차가 형성되고;
    상기 제1 내지 제3몸체부(131-1,131-2,131-3)의 가장자리 둘레에는 90도 절곡된 형상의 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(132-1,132-2,132-3)와, 상기 제1 내지 제3몸체부 측부몸체(132-1,132-2,132-3)의 단부에서 상기 제1 내지 제3몸체부(131-1,131-2,131-3)와 수평한 방향으로 외측으로 연장형성된 제2플레이트 플랜지(133)가 형성되어 있고;
    상기 제2몸체부(131-2) 및 제3몸체부(131-3)는 제1몸체부(131-1)에 비해 상기 제2플레이트 플랜지(133)로부터 더 돌출되어 상기 제1몸체부(131-1)와의 사이에 단차가 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  5. 제4항에 있어서,
    상기 연소가스유로를 형성하기 위해 이웃하는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)에서, 서로 대면하는 한 쌍의 제2몸체부(121-2,131-2)끼리 서로 맞닿고, 서로 대면하는 한 쌍의 제3몸체부(121-3,131-3)끼리 서로 맞닿되, 서로 대면하는 제1몸체부(121-1,131-1)는 서로 이격되어 그 이격공간이 상기 연소가스유로가 되는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  6. 제4항에 있어서,
    상기 난방수유로를 형성하기 위해 이웃하는 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)에서, 상기 제1플레이트 플랜지(123)와 제2플레이트 플랜지(133)가 서로 접촉한 상태에서 결합되어, 서로 대면하는 한 쌍의 제2몸체부(121-2,131-2) 사이와 한 쌍의 제3몸체부(121-3,131-3) 사이 및 한 쌍의 제1몸체부(121-1,131-1) 사이의 공간이 상기 난방수유로가 되는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)에는 상기 제1플레이트 플랜지(123)로부터 연장되어 상기 제1플레이트 플랜지(123)와 동일한 높이로 돌출된 제1플랜지 돌출부(124)가 형성되어 있고;
    상기 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1)에는 상기 제2플레이트 플랜지(133)로부터 연장되어 상기 제2플레이트 플랜지(133)와 동일한 높이로 돌출된 제2플랜지 돌출부(134)가 형성되어 있고;
    상기 제1플랜지 돌출부(124)와 제2플랜지 돌출부(134)가 서로 접촉되어, 서로 대면하는 한 쌍의 제1몸체부(121-1,131-1) 사이의 공간인 상기 난방수유로의 일부를 차단하는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1플레이트(120)의 제1몸체부(121-1)에는 돌출되거나 오목한 형상의 제1플레이트 요철부(125a,125b)가 형성되고, 상기 제1플레이트 요철부(125a,125b)의 고점은 상기 제2몸체부(121-2)와 제3몸체부(121-3)의 상면과 동일한 높이로 돌출되어 있고, 상기 제1플레이트 요철부(125a,125b)의 저점은 상기 제1플레이트 플랜지(123)의 저면과 동일한 높이로 돌출되어 있으며;
    상기 제2플레이트(130)의 제1몸체부(131-1)에는 돌출되거나 오목한 형상의 제2플레이트 요철부(135a,135b)가 형성되어 있고, 상기 제2플레이트 요철부(135a,135b)의 고점은 상기 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3)의 상면과 동일한 높이로 돌출되어 있고, 상기 제2플레이트 요철부(135a,135b)의 저점은 상기 제2플레이트 플랜지(133)의 저면과 동일한 높이로 돌출되어 있는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  9. 제4항에 있어서,
    상기 연소실부(130a)를 둘러싸는 부분을 제외한 상기 제2플레이트(130)의 제2플레이트 플랜지(133)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 상기 제2몸체부(131-2)와 제3몸체부(131-3) 방향으로 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)가 연장되고;
    상기 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)의 단부가 상기 제1플레이트(120)의 제1플레이트 플랜지(123)에 맞닿도록 결합되며;
    상기 제2플레이트 외측몸체(137;137a,137b,137c,137d,137e)에 의해 둘러싸인 내부 공간을 연소가스가 유동하는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제2플레이트 연소실부(130a)를 통과한 연소가스의 진행방향 전방에 위치한 상기 제2플레이트 외측몸체(137a)에는 상기 연소가스의 통과를 위해 연소가스 통과부(130b)가 절개된 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  11. 제3항에 있어서,
    상기 난방수 유입구멍(113)과 제2몸체부 관통구멍(121-2a, 131-2a)과 제3몸체부 관통구멍(121-3a, 131-3a) 및 난방수 유출구멍(143)은 상기 연소가스의 유동방향을 따라 장방형으로 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  12. 제1항에 있어서,
    상기 연소실부(120a, 130a)에는 상기 연소가스와 열교환이 이루어도록 내부에 난방수가 유동하는 현열 열교환기 조립체(300)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  13. 제12항에 있어서,
    상기 현열 열교환기 조립체(300)는,
    상기 연소가스의 유동방향과 수직되는 방향의 길이를 갖는 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c);
    상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 일측 단부가 삽입되어 결합되는 튜브삽입구멍(301a)이 형성되고, 상기 제1커버(110)에 결합되는 제1엔드플레이트(301);
    상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)의 타측 단부가 삽입되어 결합되는 튜브삽입구멍(303a)이 형성되고, 상기 제2커버(140)에 결합되는 제2엔드플레이트(303);
    상기 제1엔드플레이트(301)와 제2엔드플레이트(303) 사이에 위치하되, 상기 복수의 열교환튜브(304; 304a,304b,304c)가 삽입되어 관통하는 복수의 열교환핀(302);
    으로 이루어진 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1챔버(210)에는 외부로부터 난방수가 유입되는 난방수 입구(217)가 형성되어 있고;
    상기 제1챔버(210)의 제1챔버 몸체(211)에는 그 내측면이 상기 제1커버(110)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제1챔버 폐색부(219)가 형성되고;
    상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)은 상기 제1챔버 폐색부(219)의 주위를 적어도 일부 둘러싸도록 형성되고;
    상기 제2챔버(220)의 제2챔버 몸체(221)에는 그 내측면이 상기 제2커버(140)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제2챔버 폐색부(229)가 형성되고;
    상기 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)은 상기 제2챔버 폐색부(229)의 주위를 적어도 일부 둘러싸도록 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  15. 제14항에 있어서,
    상기 연소실부(120a, 130a)에는 상기 연소가스와 열교환이 이루어도록 내부에 난방수가 유동하는 제1 내지 제3열교환튜브(304a,304b,304c)를 포함하는 현열 열교환기 조립체(300)가 구비되고;
    상기 제1챔버 폐색부(219) 내부에는 상기 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)과 격리된 제1,제2유로연결공간(215a,216a)이 각각 형성되어 난방수가 유동하는 제1유로연결부(215)와 제2유로연결부(216)가 각각 형성되고;
    상기 제2챔버 폐색부(229) 내부에는, 상기 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)에 연통하는 제3유로연결공간(225a)이 형성된 제3유로연결부(225)와, 상기 제2챔버유로공간(224a,224b,224c,224d)와 격리된 제4유로연결공간(226a)이 형성된 제4유로연결부(226)가 각각 형성되고;
    상기 제1열교환튜브(304a)는 상기 제3유로연결공간(225a)과 제1유로연결공간(215a) 사이를 연결하고;
    상기 제1열교환튜브(304a)에 이웃하는 제2열교환튜브(304b)는 상기 제1유로연결공간(215a)과 제4유로연결공간(226a) 사이를 연결하고;
    상기 제2열교환튜브(304b)에 이웃하는 제3열교환튜브(304c)는 상기 제4유로연결공간(226a)과 제2유로연결공간(216a) 사이를 연결하며;
    상기 제2유로연결부(216)에는 상기 제2유로연결부(216)로 유입된 난방수를 외부로 유출시키기 위한 난방수 출구(218)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1커버(110)와 제2커버(140)에는 상기 현열 열교환기 조립체(300)의 조립을 위한 제1 현열열교환기용 구멍(114)과 제2 현열열교환기용 구멍(144)이 각각 형성되고;
    상기 제1엔드플레이트(301)의 크기는 상기 제2엔드플레이트(303) 보다 크게 되어 있어, 상기 현열 열교환기 조립체(300)의 조립시 상기 제2엔드플레이트(303)를 상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)을 통과시킨 후 상기 제2 현열열교환기용 구멍(144)을 덮도록 상기 제2엔드플레이트(303)를 제2커버(140)에 접촉시키고, 상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)을 덮도록 상기 제1엔드플레이트(301)를 제1커버(110)에 접촉시킨 후, 상기 제1엔드플레이트(301)의 가장자리는 제1 현열열교환기용 구멍(114)의 주위를 둘러싸는 제1커버 몸체(111)와 맞닿는 부분과 용접에 의해 결합하고, 제2엔드플레이트(301)의 가장자리는 제1 현열열교환기용 구멍(114)의 주위를 둘러싸는 제1커버 몸체(111)와 맞닿는 부분과 용접에 의해 결합하는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제1챔버 폐색부(219)에는 상기 제1엔드플레이트(301)가 안착되도록 상기 제1엔드플레이트(301)와 동일한 깊이로 이루어진 홈 형상의 제1엔드플레이트 안착부(219a)가 형성되어 있고;
    상기 제2챔버 폐색부(229)에는 상기 제2엔드플레이트(302)가 접촉되되 상기 제2 현열열교환기용 구멍(144)에 삽입되도록 돌출된 제2엔드플레이트 접촉부(229a)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1커버(110,110-2)의 제1커버 몸체(111,111-2)에는 상기 제1챔버(210,210-2) 방향으로 돌출된 제1커버 요철부(115a,115b;115-2a,115-2b)가 형성되고;
    상기 제2커버(140,140-2)의 제2커버 몸체(141,141-2)에는 상기 제2챔버(220,220-2) 방향으로 돌출된 제2커버 요철부(145a,145b;145-2a,145-2b)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  19. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버(210,210-2)는, 평판 형상의 제1챔버 몸체(211,211-2)와, 상기 제1챔버 몸체(211,211-2)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제1챔버 측부몸체(212,212-2), 상기 제1챔버 측부몸체(212,212-2)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제1챔버 플랜지(213,213-2)로 이루어져, 상기 제1챔버 몸체(211,211-2)와 제1챔버 측부몸체(212,212-2) 및 상기 제1커버(110,110-2) 의해 둘러싸인 제1챔버 유로공간(214a,214b,214c,214d)이 상기 난방수유로의 일부가 되고;
    상기 제2챔버(220,220-2)는, 평판 형상의 제2챔버 몸체(221,221-2), 상기 제2챔버 몸체(221,221-2)의 가장자리에서 90도 절곡된 형상으로 이루어진 제2챔버 측부몸체(222,222-2), 상기 제2챔버 측부몸체(222,222-2)의 단부에서 외측방향으로 연장된 제2챔버 플랜지(223,223-2), 상기 제2챔버 몸체(221,221-2)와 제2챔버 측부몸체(222,222-2) 및 제2커버(140,140-2)에 의해 둘러싸인 제2챔버 유로공간(224a,224b,224c,224d)이 상기 난방수유로의 일부가 되며;
    상기 제1챔버(210,210-2)의 제1챔버 플랜지(213,213-2)와 상기 제2챔버(220,220-2)의 제2챔버 플랜지(223,223-2)에는 각각의 둘레를 따라 복수의 체결구멍(213a,213-2a,223a,223-2a)이 형성되어 있고;
    상기 제1커버(110,110-2)의 가장자리 둘레를 따라 구비된 체결부재(116,116-2)와 상기 제2커버(140,140-2)의 가장자리 둘레를 따라 구비된 체결부재(146,146-2)가 상기 체결구멍(213a,213-2a,223a,223-2a)에 각각 삽입되어 결합된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  20. 제19항에 있어서,
    상기 제1챔버(210)의 제1챔버 몸체(211)에는 그 내측면이 상기 제1커버(110)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제1챔버 폐색부(219)가 형성되고;
    상기 제2챔버(220)의 제2챔버 몸체(221)에는 그 내측면이 상기 제2커버(140)에 접촉하도록 오목하게 형성된 제2챔버 폐색부(229)가 형성되고;
    상기 제1커버(110)와 제2커버(140)에는 현열 열교환기 조립체(300)의 조립을 위한 제1 현열열교환기용 구멍(114)과 제2 현열열교환기용 구멍(144)이 각각 형성되고;
    상기 제1 현열열교환기용 구멍(114)과 제2 현열열교환기용 구멍(144)의 주위에 각각 구비된 체결부재(117,147)는 상기 제1챔버 폐색부(219)와 제2챔버 폐색부(229) 주위에 각각 형성된 체결구멍(219b,229b)에 각각 삽입되어 결합되는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  21. 제1항에 있어서,
    상기 제1챔버(210,210-2)와 제2챔버(220,220-2)는 합성수지 재질로 사출성형에 의해 일체로 성형된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  22. 제1항에 있어서,
    상기 플레이트 조립체(120,130)와 제1커버(110,110-2)와 제2커버(140,140-2)의 가장자리 둘레를 둘러싸도록 제1측면(401)과 제2측면(402)과 상면(403)과 하면(404)으로 이루어진 외부커버(400)가 구비되고;
    상기 상면(403)에는 상기 버너(2)의 연소가스가 유동하도록 상면 개구부(403)가 형성되고, 상기 하면(404)에는 상기 연소가스유로를 통과한 연소가스가 배출되도록 하면 개구부(404a)가 형성되고, 상기 제1측면(401)과 제2측면(402) 사이의 공간에 상기 플레이트 조립체(120,130)와 제1커버(110,110-2) 및 제2커버(140,140-2)를 조립할 수 있도록 전후방으로 개방된 전방 개구부(405)와 후방 개구부(406)가 형성된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기
  23. 제1항 내지 제11항 중 어느 하나의 항에 기재된 열교환기의 제조방법으로서,
    a) 상기 제1플레이트(120)와 제1커버(110)의 서로 맞닿는 부분을 용접하고, 상기 플레이트 조립체(120,130)를 구성하는 복수의 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)가 교대로 적층 구조로 서로 맞닿는 부분을 용접하는 단계;
    b) 상기 제1커버(110)와 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130)의 용접된 부분을 둘러싸도록 제1측면(401)과 제2측면(402)과 상면(403)과 하면(404)이 형성되되, 상기 상면(403)과 하면(404)에는 상기 연소가스가 통과하도록 상면 개구부(403a)와 하면 개구부(404a)가 형성되고, 상기 제1측면(401)과 제2측면(402) 사이의 공간에 상기 플레이트 조립체(120,130)와 제1커버(110,110-2) 및 제2커버(140,140-2)를 조립할 수 있도록 전후방으로 개방된 전방 개구부(405)와 후방 개구부(406)가 형성된 외부커버(400)를 준비하여, 상기 a)단계에서 용접된 상기 제1커버(110)와 제1플레이트(120) 및 제2플레이트(130) 결합체를 상기 전방 개구부(405)를 통해 상기 외부커버(400) 내부에 삽입하는 단계;
    c) 상기 제2커버(140)를 상기 후방 개구부(406)를 통해 상기 외부커버(400) 내부에 삽입하여 상기 제2커버(140)가 상기 제2플레이트(130)에 맞닿도록 조립하는 단계;
    d) 상기 외부커버(400)와 제1커버(110)의 맞닿는 부분, 상기 외부커버(400)와 제2커버(140)의 맞닿는 부분, 상기 외부커버(400)와 제2플레이트(130)의 맞닿는 부분을 용접하는 단계;
    를 포함하는 연소실이 구비된 열교환기의 제조방법
  24. 제23항에 있어서,
    상기 c)단계와 d)단계 사이에 상기 제2커버(140)와 제2플레이트(130)의 맞닿는 부분을 용접하는 단계가 더 포함된 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기의 제조방법
  25. 제23항에 있어서,
    상기 제1커버(110)와 제2커버(140)는 상기 외부커버(400)의 내측에 억지 조립되고, 상기 제1플레이트(120)와 제2플레이트(130)는 상기 외부커버(400)의 내측에 헐거운 조립이 되는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기의 제조방법
  26. 제23항에 있어서,
    상기 외부커버(400)의 모서리의 반경(R1)과 제1커버(110)의 모서리의 반경(R4)과 제2커버(140)의 모서리의 반경(R5)과 제1플레이트(120)의 모서리의 반경(R2)과 제2플레이트(130)의 모서리의 반경(R3)은 R1〈 R4 = R5〈 R2 = R3의 관계에 있는 것을 특징으로 하는 연소실이 구비된 열교환기의 제조방법
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