KR20190005603A - Tube frame type heat exchanger - Google Patents

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Abstract

The purpose of the present invention is to provide a tubular heat exchanger which solved a boiling problem through flow distribution around the combustion chamber of a downward tubular heat exchanger. To this end, the tubular heat exchanger according to the present invention comprises: a combustion chamber where a burner is combusted; a plurality of tubes which enable a combustion gas generated from the combustion chamber to flow along the interior thereof, while exchanging heat with a heating medium; an outer jacket which is formed so as to cover the combustion chamber and the plurality of tubes, and which has a heating medium outlet discharging the heating medium; and a medium membrane for flow distribution which blocks at least a part of the flow path of the heating medium formed between the combustion chamber and the outer jacket.

Description

관체형 열교환기{Tube frame type heat exchanger}Tube frame type heat exchanger

본 발명은 관체형 열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하향식 관체형 열교환기의 연소실 주변 유동균일화를 통해 비등문제를 개선한 비등개선형 관체형 열교환기에 관한 것이다.The present invention relates to a tube type heat exchanger, and more particularly, to a boiling tube type heat exchanger that improves the boiling problem through flow uniformization around a combustion chamber of a downcomer type tube type heat exchanger.

일반적으로 난방장치는 연료의 연소에 의한 연소가스와 열매체 간에 열교환이 이루어지는 열교환기를 구비함으로써 가열된 열매체를 이용하여 난방을 수행하거나 온수를 공급하게 된다.BACKGROUND ART [0002] Generally, a heating device includes a heat exchanger that performs heat exchange between a combustion gas and a heat medium by combustion of fuel, thereby performing heating or supplying hot water using a heated heat medium.

열교환기 중 관체형 열교환기는, 버너의 연소에 의해 발생된 연소가스가 내부를 유동하는 복수의 튜브를 구비하고, 튜브의 외측에는 열매체를 유동시켜 연소가스와 열매체 간에 열교환이 이루어지는 구조로 이루어져 있다.The tubular heat exchanger in the heat exchanger has a structure in which a plurality of tubes in which the combustion gas generated by the burning of the burner flows, and a heat medium is flowed to the outside of the tube to perform heat exchange between the combustion gas and the heat medium.

도 1에 나타난 종래 기술의 관체형 열교환기는, 외부 자켓(9)의 형태가 상부 덮개(10)를 기준으로 아래 방향으로 원추 형상을 가지며, 외부 자켓(9)의 내부에 연소실(4), 상판(2), 상판 하부에 다수의 연관, 그 아래 하판(3)으로 구성된다. The tubular heat exchanger of the prior art shown in FIG. 1 has a conical shape in the downward direction with respect to the upper lid 10 as the outer jacket 9. The outer jacket 9 has a combustion chamber 4, (2), a plurality of connections at the lower part of the upper plate, and a lower lower plate (3).

상판(2)과 하판(3) 사이에는 3종류의 격막(5,6,7)이 설치되어 있으며, 상부 격막(5)은 원뿔 형상으로(각도 90˚<β<180˚)되어 있으며 중앙부에 개구부를 가진다. Three types of diaphragms 5, 6 and 7 are provided between the upper plate 2 and the lower plate 3. The upper diaphragm 5 has a conical shape (angle 90 ° <? <180 °) And has an opening.

중간 격막(6)은 외통의 직경보다 작거나 비슷한 평판이며, 하부 격막(7)은 외통과 비슷한 직경을 가지며 중앙에 개구부를 가진 구조로 되어 있다. The middle diaphragm 6 is a flat plate having a diameter smaller than or equal to the diameter of the outer cylinder, and the lower diaphragm 7 has a diameter similar to that of the outer cylinder and has an opening at the center.

상기의 격막에는 규칙적인 분배 구멍이 추가되어 있으며, 이는 단일 원 또는 동심원의 수로 배열된 구조이다. Regular distribution holes are added to the diaphragm, which is a structure arranged in a single or concentric number.

상부 덮개(10)에 체결되는 버너의 연소를 통해 발생되는 연소가스가 연소실(4)에서 1차 열교환 되며, 연소가스의 현열 및 잠열은 다수의 연관을 통해 열교환기 내부의 유체로 전달된다. The combustion gas generated through the combustion of the burners fastened to the upper cover 10 is subjected to the primary heat exchange in the combustion chamber 4 and the sensible heat and latent heat of the combustion gas are transferred to the fluid in the heat exchanger through a plurality of associations.

열교환기 내부의 유체는 유체 입구(11)를 통해 유입되어 하부 격막(7)의 중앙 개구부를 거쳐 중간 격막(6)의 직경 외부로 흘러들어 가고, 상부 격막(5)의 중앙 개구부로 흐르게 되며, 외부 자켓(9)과 상기 연소실(4) 사이 공간으로 유동하여 유체 출구(12)로 배출된다. The fluid in the heat exchanger flows through the fluid inlet 11 and flows out of the diameter of the middle diaphragm 6 through the central opening of the lower diaphragm 7 and into the central opening of the upper diaphragm 5, Flows into the space between the outer jacket 9 and the combustion chamber 4 and is discharged to the fluid outlet 12.

일반적으로 상기 유체 출구(12)는 상기 열교환기 상단 일측에 형성되므로, 상기 외부 자켓(9)과 상기 연소실(4) 사이 공간으로 유동하는 상기 유체가 상기 유체 출구(12) 방향으로 몰리게 되는 유동 편향 현상이 발생한다.Since the fluid outlet 12 is formed at the upper end of the heat exchanger 12 so that the fluid flowing into the space between the outer jacket 9 and the combustion chamber 4 flows toward the fluid outlet 12, A phenomenon occurs.

즉, 상기 유체 출구(12)측 공간은 상기 유체의 유량이 많고 유속이 빠르며, 상기 유체 출구(12)에 대향되는 측 공간은 상기 유체의 유량이 적고 유속이 느리며 유동 정체영역이 형성되는 불균일한 유체 분포가 이루어진다. That is, the space on the side of the fluid outlet 12 has a large flow rate of the fluid and a high flow rate, and the side space opposed to the fluid outlet 12 is a non-uniform space in which the flow rate of the fluid is small, Fluid distribution is achieved.

이때, 상기 외부 자켓(9)과 상기 연소실(4) 사이 공간은 상기 연소실(4)로부터 균일한 온도를 전달받으므로, 상대적으로 상기 유체의 유량이 적고 유속이 느린 상기 유체 출구(12)에 대향되는 측 공간에 비등(boiling)현상이 발생하는 문제가 있었다.Since the space between the outer jacket 9 and the combustion chamber 4 receives a uniform temperature from the combustion chamber 4, the fluid outlet 12 having a relatively small flow rate and a relatively low flow rate, There is a problem that a boiling phenomenon is generated in the side space.

상기한 종래 기술은 유럽 공개특허공보 EP 2508834호에 나타나 있다.The above-mentioned prior art is disclosed in European Patent Publication No. EP 2508834.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 연소실 주변의 유동 균일화를 통해 비등문제를 개선한 관체형 열교환기를 제공함에 그 목적이 있다. SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a tube-type heat exchanger which solves the problem of boiling through flow uniformity around the combustion chamber.

상기 목적을 해결하기 위한 본 발명의 관체형 열교환기는, 버너의 연소가 이루어지는 연소실과, 상기 연소실에서 발생된 연소가스가 내부를 따라 유동하며 열매체와 열교환되도록 하는 복수의 튜브, 상기 연소실과 상기 복수의 튜브를 감싸도록 구비되며 상기 열매체가 배출되는 열매체 출구가 형성된 외부 자켓, 상기 연소실과 상기 외부 자켓 사이에 형성된 상기 열매체의 유로를 적어도 일부 차단하도록 구비되는 유동 분배용 격막을 포함하여 구성된다.According to an aspect of the present invention, there is provided a tube-type heat exchanger including a combustion chamber in which a combustion of a burner is performed, a plurality of tubes in which a combustion gas generated in the combustion chamber flows along the inside thereof and causes heat exchange with the heating medium, An outer jacket formed to surround the tube and having a heating medium outlet through which the heating medium is discharged, and a flow distribution diaphragm configured to at least partially block the flow path of the heating medium formed between the combustion chamber and the outer jacket.

상기 유동 분배용 격막은 비대칭형으로 구비되어, 상기 열매체 출구가 위치하는 상기 연소실과 상기 외부 자켓 사이에 형성된 유로 일측으로 유동하는 상기 열매체의 유량과 유속을 제한하도록 구성할 수 있다. The diaphragm for flow distribution may be asymmetrically configured to limit the flow rate and flow rate of the heat medium flowing to one side of the flow path formed between the combustion chamber and the outer jacket where the heat medium outlet is located.

상기 유동 분배용 격막은 상기 연소실 하단과 상기 열매체 출구 사이에 구비될 수 있다.The flow dividing diaphragm may be provided between the lower end of the combustion chamber and the heat medium outlet.

상기 유동 분배용 격막은, 격막의 둘레를 따라 링의 가장자리가 절개된 절개부가 형성된 링 형상일 수 있다. The flow dividing diaphragm may be in the shape of a ring having a cut-out portion in which the edge of the ring is cut along the circumference of the diaphragm.

상기 열매체 출구에 대향되는 측의 상기 절개부는, 상기 열매체 출구측의 상기 절개부보다 크게 형성될 수 있다.And the cutout on the side facing the heat medium outlet may be formed larger than the cutout on the heat medium outlet side.

상기 절개부는 열매체 출구측 격막 부분에서 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분으로 갈수록 적어도 일부 구간에서 점차 크게 형성될 수 있다.The cut-out portion may be formed to be gradually larger at least in a section from the side of the heat medium outlet side toward the side of the diaphragm opposite to the heat medium outlet.

상기 유동 분배용 격막은, 격막의 둘레를 따라 복수의 유로 홀이 형성된 링 형상일 수 있다.The flow dividing diaphragm may have a ring shape in which a plurality of flow holes are formed along the circumference of the diaphragm.

상기 열매체 출구에 대향되는 측의 상기 유로 홀은 상기 열매체 출구측의 상기 유로 홀보다 크게 형성될 수 있다.The flow passage hole on the side facing the heat medium outlet may be formed larger than the flow passage hole on the heat medium outlet side.

상기 유로 홀은 열매체 출구측 격막 부분에서 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분으로 갈수록 적어도 일부 구간에서 점차 크게 형성될 수 있다.The flow path hole may be formed to be gradually larger at least in a part of the side diaphragm portion facing the heat medium outlet in the heat medium outlet side diaphragm portion.

본 발명에 따른 관체형 열교환기에 의하면, 연소실 주변에 유동 분배 조정이 가능한 격막을 설치하여 유동 균일화를 이루고 비등문제를 개선할 수 있다.According to the tubular heat exchanger of the present invention, diaphragm capable of flow distribution adjustment can be installed around the combustion chamber to achieve flow uniformity and to improve the boiling problem.

도 1은 종래 기술의 관체형 열교환기의 일실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 유동 분배용 격막을 구비한 관체형 열교환기의 구성도.
도 3는 본 발명에 따른 절개부가 형성된 유동 분배용 격막의 평면도.
도 4는 본 발명에 따른 절개부가 형성된 유동 분배용 격막의 다른 실시예를 나타낸 평면도.
도 5은 본 발명에 따른 유로 홀이 형성된 유동 분배용 격막의 평면도.
도 6은 유동 분배용 격막이 구비되지 않은 종래 기술의 관체형 열교환기 상부의 열매체 분포를 나타내는 상태도.
도 7은 본 발명에 따른 유동 분배용 격막이 구비된 관체형 열교환기 상부의 열매체 분포를 나타내는 상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a conventional tube-type heat exchanger. FIG.
2 is a schematic view of a tube-type heat exchanger having a diaphragm for flow distribution according to the present invention;
3 is a plan view of a diaphragm for flow distribution in which an incision is formed according to the present invention;
FIG. 4 is a plan view showing another embodiment of a flow dividing diaphragm having a cut portion according to the present invention. FIG.
5 is a plan view of a diaphragm for flow distribution in which a flow hole is formed according to the present invention.
6 is a state diagram showing the distribution of heat medium in the upper part of the tube-shaped heat exchanger of the prior art without the diversion diaphragm.
FIG. 7 is a view showing the distribution of heat medium in the upper portion of a tube-type heat exchanger provided with the flow dividing diaphragm according to the present invention. FIG.

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 2를 참조하면, 본 발명에 따른 관체형 열교환기(100)는, 버너의 연소가 이루어지는 연소실(120)과, 상기 연소실(120)에서 발생된 연소가스가 내부를 따라 유동하며 열매체와 열교환되도록 하는 복수의 튜브(140), 상기 연소실(120)과 상기 복수의 튜브(140)를 감싸도록 구비되며 상기 열매체가 배출되는 열매체 출구(112)가 형성된 외부 자켓(110), 상기 연소실(120)과 상기 외부 자켓(110) 사이에 형성된 상기 열매체의 유로(S4)를 적어도 일부 차단하도록 구비되는 유동 분배용 격막(200)을 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 2, the tubular heat exchanger 100 according to the present invention includes a combustion chamber 120 in which a burner is combusted, and a combustion chamber 120 in which combustion gas generated in the combustion chamber 120 flows along the inside thereof, An outer jacket 110 which surrounds the combustion chamber 120 and the plurality of tubes 140 and has a heating medium outlet 112 through which the heating medium is discharged, And a flow distribution diaphragm (200) configured to at least partially block the flow path (S4) of the heating medium formed between the outer jackets (110).

상기 연소실(120)의 하단에는 상기 복수의 튜브(140) 상단부가 삽입되는 상부 튜브시트(130)가 결합되고, 상기 튜브(140)의 외측면에는 열매체의 유동 방향이 반경방향 내측과 외측으로 교대로 전환되도록 열매체의 유동을 안내하기 위한 다단의 격막(160,170,180)이 상하로 이격되어 구비되며, 상기 외부 자켓(110)의 하단에는 상기 복수의 튜브(140)의 하단부가 삽입되는 하부 튜브시트(190)가 결합된다.The upper tube sheet 130 is inserted into the lower end of the combustion chamber 120 to receive the upper ends of the plurality of tubes 140. The flow direction of the heating medium is alternately shifted radially inward and outward, A plurality of diaphragms 160, 170 and 180 for guiding the flow of the heat medium to be diverted to the lower tube sheet 190 and the lower tube sheet 190 ) Are combined.

상기 복수의 튜브(140)는 상기 연소실(120)에서 발생된 연소가스가 하방향으로 유동하도록 수직 방향으로 설치되되, 원주방향으로 이격되며 방사상으로 배치되고, 상기 방사상으로 배치된 복수의 튜브(140) 사이의 중앙부에는 복수의 튜브(140)가 추가로 배치될 수 있다.The plurality of tubes 140 are arranged in a vertical direction so that the combustion gas generated in the combustion chamber 120 flows downward, and are radially spaced apart in the circumferential direction, and the plurality of radially arranged tubes 140 A plurality of tubes 140 may be further disposed.

상기 연소실(120)은 상부와 하부가 개방된 원통형의 연소실 몸체(121)와, 상기 연소실 몸체(121)의 상단에 형성되어 상기 외부 자켓(110)의 상단에 안착되는 플랜지부(122)로 구성된다. 상기 연소실 몸체(121)는 상기 외부 자켓(110)의 내측면에서 내측으로 이격되도록 배치되어, 상기 연소실 몸체(121)와 상기 외부 자켓(110) 사이에는 열매체가 유동하는 유로(S4)가 마련된다.The combustion chamber 120 includes a cylindrical combustion chamber body 121 having upper and lower openings and a flange portion 122 formed at the upper end of the combustion chamber body 121 and seated at the upper end of the outer jacket 110 do. The combustion chamber body 121 is spaced inwardly from the inner surface of the outer jacket 110 and a flow path S4 through which the heating medium flows is provided between the combustion chamber body 121 and the outer jacket 110 .

상기 상부 튜브시트(130)는 상기 연소실(120)의 하부를 밀폐하며 상기 복수의 튜브(140) 상단부가 삽입되는 튜브 삽입구(미도시)가 형성되고, 상기 하부 튜브시트(190)는 상기 외부 자켓(110) 하부를 밀폐하며 상기 복수의 튜브(140) 하단부가 삽입되는 튜브 삽입구(미도시)가 형성된다.The upper tube sheet 130 is formed with a tube insertion port (not shown) for sealing the lower portion of the combustion chamber 120 and inserting the upper ends of the plurality of tubes 140, (Not shown) that hermetically seals the lower portion of the tube 110 and into which the lower ends of the tubes 140 are inserted.

상기 다단의 격막(160,170,180)은, 플레이트 형상의 상부 격막(160)과 중간부 격막(170) 및 하부 격막(180)으로 구성될 수 있으며, 튜브(140)의 외측면에 상하로 이격되어 결합됨으로써 열매체의 유로를 전환시키고 상기 튜브(140)를 지지하는 역할을 한다.The multi-stage diaphragms 160, 170 and 180 may include a plate-shaped upper diaphragm 160, an intermediate diaphragm 170, and a lower diaphragm 180, and may be vertically spaced from and coupled to the outer surface of the tube 140 And serves to convert the flow path of the heating medium and to support the tube 140.

상기 외부 자켓(110)은 상부와 하부가 개방된 원통형으로 이루어지며, 하부 일측에는 열매체 입구(111)가 연결되고, 상부 일측에는 상기 열매체 출구(112)가 연결된다. The outer jacket 110 has a cylindrical shape with upper and lower openings. A heat medium inlet 111 is connected to one side of the outer jacket 110, and the heat medium outlet 112 is connected to one side of the upper side.

상기 열매체는, 상기 열매체 입구(111)를 통해 외부 자켓(110)의 내부의 제1유로(S1)로 유입되며, 상기 복수의 튜브(140) 사이를 경유한 후, 상기 하부 격막(180)에 형성된 개구부(182)를 통과하여 그 상측에 마련된 제2유로(S2)의 중앙부로 유동한다. The heating medium flows into the first flow path S1 inside the outer jacket 110 through the heating medium inlet 111 and flows through the plurality of tubes 140 and then flows into the lower diaphragm 180 And flows to the central portion of the second flow path S2 provided on the upper side thereof.

상기 제2유로(S2)에서 외측방향으로 유동한 상기 열매체는 상기 중간부 격막(170)과 상기 외부 자켓(110) 사이의 이격된 공간(G)을 통과하여 그 상측에 마련된 제3유로(S3)로 유동한다. The heat medium that has flowed outward from the second flow path S2 passes through a spaced space G between the middle lower diaphragm 170 and the outer jacket 110 and flows through a third flow path S3 ).

상기 제3유로(S3)에서 내측방향으로 유동한 상기 열매체는 상기 상부 격막(160)의 중앙에 형성된 개구부(162)를 통과한 후, 상기 연소실 몸체(121)와 외부 자켓(110) 사이에 마련된 상기 제4유로(S4)로 유동한다. The heating medium flowing in the third flow path S3 from the third flow path S3 passes through the opening 162 formed at the center of the upper diaphragm 160 and then flows through the opening 162 formed between the combustion chamber body 121 and the outer jacket 110 And flows to the fourth flow path S4.

상기 제4유로(S4)로 유동하는 상기 열매체는 상기 열매체 출구(112)로 배출되게 되며, 이 과정에서 상기 열매체가 열매체 출구측 제4유로(S4a)로 몰리게 되는 유동 편향 현상이 발생한다. The heating medium flowing to the fourth flow path S4 is discharged to the heating medium outlet 112 and a flow deflection phenomenon occurs in which the heating medium is pushed to the fourth flow path side fourth flow path S4a.

상기 유동 분배용 격막(200)은 상기 연소실(120) 하단과 상기 열매체 출구(112) 사이에 구비되며, 상기 열매체 출구측 제4유로(S4a)의 유로를 일부 차단하여 상기 유동 편향 현상을 방지하는 역할을 한다. The flow dividing diaphragm 200 is provided between the lower end of the combustion chamber 120 and the heating medium outlet 112 and partially blocks the flow path of the heating medium outlet fourth passage S4a to prevent the flow deflection phenomenon It plays a role.

도 3을 참조하여 상기 유동 분배용 격막(200)의 일실예에 대해 설명하면, 상기 유동 분배용 격막(200)은, 가장자리가 절개된 복수의 절개부(201)가 형성된 링 형상일 수 있다. Referring to FIG. 3, the flow dividing diaphragm 200 may be a ring shape having a plurality of cut-out portions 201 formed at its edges.

이때, 상기 유동 분배용 격막(200)의 상기 열매체 출구측 격막 부분(200a)에 형성되는 상기 절개부(201)는 상기 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분(200b)에 형성되는 상기 절개부(201)보다 작은 크기로 형성되어, 상기 열매체 출구측 제4유로(S4a)에 유입되는 상기 열매체의 유량과 유속을 제한하도록 할 수 있다.At this time, the cutout portion 201 formed on the heat medium outlet side diaphragm portion 200a of the flow dividing diaphragm 200 includes the cutout portion 201 formed in the side diaphragm portion 200b opposed to the heat medium outlet ), So that the flow rate and the flow rate of the heat medium flowing into the fourth flow path S4a on the heat medium outlet side can be limited.

다른 실시예로, 도 4에 나타난 바와 같이, 상기 절개부가 형성된 링 형상의 유동 분배용 격막(200)에서 상기 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분(200b)에 복수의 절개부(201)가 이어진 넓은 면적의 절개부(201-1)가 형성되어 상기 열매체 출구에 대향되는 측 제4유로(S4b)를 따라 유동하는 상기 열매체의 유량과 유속을 조절할 수 있다.4, in the ring-shaped flow distribution diaphragm 200 formed with the cut-out portion, a plurality of cut-out portions 201 are formed in the side-diaphragm portion 200b opposite to the heat medium outlet, And the flow rate and flow rate of the heat medium flowing along the side fourth flow path S4b opposed to the heat medium outlet can be adjusted.

또 다른 실시예로, 도 5에 나타난 바와 같이, 상기 유동 분배용 격막(200)은 둘레를 따라 복수의 유로 홀(202)이 형성된 링 형상일 수 있다. In another embodiment, as shown in FIG. 5, the flow dividing diaphragm 200 may be in the shape of a ring having a plurality of flow passage holes 202 formed along the circumference thereof.

상기 복수의 유로 홀(202), 상기 복수의 절개부(201)와 같이, 상기 유동 분배용 격막(200)의 열매체 출구측 격막 부분(200a)에 형성되는 상기 유로 홀(202)이 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분(200b)에 형성되는 상기 유로 홀(202)보다 작은 크기로 형성될 수 있다. The flow path hole 202 formed in the partition portion 200a on the heat medium outlet side of the flow dividing partition 200 as in the plurality of flow passage holes 202 and the plurality of cutouts 201 is formed in the heat medium outlet May be formed to have a smaller size than the flow path hole (202) formed in the opposing side diaphragm portion (200b).

즉, 상기 도 3 내지 도 5의 상기 복수의 절개부(201) 또는 상기 복수의 유로 홀(202)은 상기 열매체 출구측 격막 부분(200a)에서 상기 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분(200b)으로 갈수록 적어도 일부 구간에서 점차 크게 형성되도록 구성할 수 있다.3 to 5, the plurality of cut-outs 201 or the plurality of flow pass holes 202 are formed in the side face diaphragm portion 200b opposed to the heat medium outlet in the heat medium outlet side diaphragm portion 200a It can be configured to be gradually larger at least in some sections.

또한, 상기 복수의 절개부(201) 또는 상기 복수의 유로 홀(202)의 크기와 개수를 조절하여 상기 제4유로(S4)에 유입되는 상기 열매체의 유량과 유속을 조절함으로써 상기 관체형 열교환기(100)의 연소실(120) 주변의 열매체의 유동을 균일화하고 비등문제를 개선할 수 있다.The flow rate and the flow rate of the heat medium flowing into the fourth flow path S4 are adjusted by adjusting the size and the number of the plurality of cutouts 201 or the plurality of flow holes 202, The flow of the heat medium around the combustion chamber 120 of the heat exchanger 100 can be made uniform and the boiling problem can be solved.

도 6과 도 7을 참조하여 상기 관체형 열교환기(100)에 구비되는 상기 유동 분배용 격막(200)의 효과에 대해 서술한다.The effect of the flow dividing diaphragm 200 provided in the tubular heat exchanger 100 will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG.

도 6은 유동 분배용 격막(200)이 구비되지 않은 종래 기술의 관체형 열교환기에서 상기 제4유로(S4)를 따라 상기 열매체 출구(112)를 향해 유동하는 상기 열매체의 상태도이다.6 is a state diagram of the heat medium flowing toward the heat medium outlet 112 along the fourth flow path S4 in the conventional tube heat exchanger without the flow dividing diaphragm 200. [

도 6(a)과 도 6(b)는 각각 상기 제4유로(S4)를 따라 상기 연소실(120) 하측으로 5mm 떨어진 위치를 유동하는 열매체의 온도 분포와 속도 분포를 나타낸다.6 (a) and 6 (b) show the temperature distribution and the velocity distribution of the heating medium flowing along the fourth flow path S4 at a position 5 mm away from the bottom of the combustion chamber 120, respectively.

이를 통해 상기 열매체 출구(112)에 대향되는 측 유로(S4b)를 유동하는 열매체가 다른 부분의 유로를 유동하는 열매체에 비해 온도가 상대적으로 높고 속도가 상대적으로 느린 정체현상이 일어나는 유동 편향 현상을 확인할 수 있다.As a result, a flow deflection phenomenon is observed in which the heating medium flowing through the side flow path S4b opposed to the heating medium outlet 112 has a relatively higher temperature and a relatively slower stagnation phenomenon than the heating medium flowing through the flow path of the other portion .

도 6(c)과 도 6(d)는 각각 상기 상부 격막(160)의 상측으로 5mm 떨어진 위치를 유동하는 열매체의 온도 분포와 속도 분포를 나타내며, 상기 도 6(a)과 도 6(b)에서와 마찬가지로 유동 편향 현상을 확인할 수 있다.6 (c) and 6 (d) show the temperature distribution and the velocity distribution of the heating medium flowing at a position 5 mm away from the upper side of the upper diaphragm 160, respectively. FIG. 6 (a) The flow deflection phenomenon can be confirmed as in Fig.

또한, 상기 도 6(c)와 도 6(a), 상기 도 6(d)와 도 6(b)를 비교해볼 때, 상기 열매체는 상기 상부 격막(160)의 상측으로 5mm 떨어진 지점을 지나 상기 연소실(120) 하측으로 5mm 떨어진 지점을 경유하여 상기 열매체 출구(112)를 향해 유동하므로, 상기 열매체 출구(112)에 가까워질수록 유동 편향 현상이 점점 심해지는 것을 확인할 수 있다. 6 (c), 6 (a), 6 (d) and 6 (b), the heating medium passes through a point 5 mm above the upper diaphragm 160 It flows toward the heating medium outlet 112 via a point 5 mm away from the bottom of the combustion chamber 120. As a result, the flow deflection phenomenon becomes more serious as the heating medium outlet 112 gets closer to the heating medium outlet 112.

도 7은 본 발명에 따른 유동 분배용 격막(200)이 구비된 관체형 열교환기에서 상기 제4유로(S4)를 따라 상기 열매체 출구(112)를 향해 유동하는 상기 열매체의 상태도이다.FIG. 7 is a state diagram of the heating medium flowing toward the heating medium outlet 112 along the fourth flow path S4 in the tubular heat exchanger provided with the flow dividing diaphragm 200 according to the present invention.

도 7(a)과 도 7(b)는 각각 상기 제4유로(S4)를 따라 상기 연소실(120) 하측으로 5mm 떨어진 위치를 유동하는 열매체의 온도 분포와 속도 분포를 나타내고, 도 7(c)과 도 7(d)는 각각 상기 상부 격막(160)의 상측으로 5mm 떨어진 지점을 유동하는 열매체의 온도 분포와 속도 분포를 나타낸다. 7 (a) and 7 (b) show a temperature distribution and a velocity distribution of a heating medium flowing at a position 5 mm away from the combustion chamber 120 along the fourth flow path S4, respectively, and FIG. 7 (c) And FIG. 7 (d) show the temperature distribution and velocity distribution of the heating medium flowing at a point 5 mm away from the upper diaphragm 160, respectively.

상기 도 6(a)와 도 7(a), 상기 도 6(b)와 도 7(b), 상기 도 6(c)와 도 7(c), 상기 도 6(d)와 도 7(d)를 비교해보면, 상기 유동 분배용 격막(200)이 구비됨으로써 같은 위치에서의 상기 열매체의 온도 분포와 속도 분포 편차가 줄어든 것을 확인할 수 있다. 즉, 유동 편향 현상이 해소된 효과를 확인할 수 있다.6 (a) and 7 (a), 6 (b) and 7 (b), 6 (c) and 7 , It can be seen that the temperature distribution and the velocity distribution deviation of the heat medium at the same position are reduced by providing the flow dividing diaphragm 200. That is, the effect of eliminating the flow deflection phenomenon can be confirmed.

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.

100 : 열교환기 110 : 외부 자켓
111 : 열매체 입구 112 : 열매체 출구
120 : 연소실 121 : 연소실 몸체
122 : 플랜지부 130 : 상부 튜브시트
140 : 튜브 S1 : 제1유로
S2 : 제2유로 S3 : 제3유로
S4 : 제4유로 160 : 상부 격막
162 : 개구부 170 : 중간부 격막
180 : 하부 격막 182 : 개구부
190 : 하부 튜브시트 200 : 유동 분배용 격막
201 : 절개부 202 : 유로 홀
S4a : 열매체 출구측 제4유로
S4b : 열매체 출구에 대향되는 측 제4유로
200a : 열매체 출구측 격막부분
200b : 열매체 출구에 대향되는 측 격막부분100: heat exchanger 110: outer jacket
111: heating medium inlet 112: heating medium outlet
120: combustion chamber 121: combustion chamber body
122: flange portion 130: upper tube sheet
140: tube S1: first flow path
S2: second flow path S3: third flow path
S4: fourth flow path 160: upper diaphragm
162: opening 170: middle diaphragm
180: lower diaphragm 182: opening
190: lower tube sheet 200: diaphragm for flow distribution
201: incision section 202: flow hole
S4a: the fourth flow path on the heat medium outlet side
S4b: a fourth side oil passage facing the heat medium outlet
200a: diaphragm portion on the heat medium outlet side
200b: a side diaphragm portion opposed to the heat medium outlet

Claims (9)

버너의 연소가 이루어지는 연소실;
상기 연소실에서 발생된 연소가스가 내부를 따라 유동하며 열매체와 열교환되도록 하는 복수의 튜브;
상기 연소실과 상기 복수의 튜브를 감싸도록 구비되며 상기 열매체가 배출되는 열매체 출구가 형성된 외부 자켓;
상기 연소실과 상기 외부 자켓 사이에 형성된 상기 열매체의 유로를 적어도 일부 차단하도록 구비되는 유동 분배용 격막;
을 포함하는 관체형 열교환기.A combustion chamber in which combustion of the burner is performed;
A plurality of tubes for causing the combustion gas generated in the combustion chamber to flow along the inside and to exchange heat with the heating medium;
An outer jacket which surrounds the combustion chamber and the plurality of tubes and has a heating medium outlet through which the heating medium is discharged;
A diaphragm for flow distribution provided to at least partially block the flow path of the heating medium formed between the combustion chamber and the outer jacket;
And a heat exchanger. 제1항에 있어서,
상기 유동 분배용 격막은 비대칭형으로 구비되어 상기 열매체 출구가 위치하는 상기 연소실과 상기 외부 자켓 사이에 형성된 유로 일측으로 유동하는 상기 열매체의 유량과 유속을 제한하는 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.The method according to claim 1,
Wherein the flow dividing diaphragm is provided asymmetrically to limit a flow rate and a flow rate of the heat medium flowing to one side of the flow path formed between the combustion chamber and the outer jacket where the heat medium outlet is located. 제2항에 있어서,
상기 유동 분배용 격막은 상기 연소실 하단과 상기 열매체 출구 사이에 구비되는 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.3. The method of claim 2,
And the flow dividing diaphragm is provided between the lower end of the combustion chamber and the outlet of the heating medium. 제2항에 있어서,
상기 유동 분배용 격막은, 격막의 둘레를 따라 링의 가장자리가 절개된 절개부가 형성된 링 형상인 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.3. The method of claim 2,
Wherein said flow dividing diaphragm is in the form of a ring having a cut-out portion in which the edge of the ring is cut along the circumference of the diaphragm. 제4항에 있어서,
상기 열매체 출구에 대향되는 측의 상기 절개부는, 상기 열매체 출구측의 상기 절개부보다 크게 형성된 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.5. The method of claim 4,
And the cutout on the side facing the heat medium outlet is formed larger than the cutout on the heat medium outlet side. 제5항에 있어서,
상기 절개부는 열매체 출구측 격막 부분에서 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분으로 갈수록 적어도 일부 구간에서 점차 크게 형성된 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.6. The method of claim 5,
Wherein the cut-out portion is gradually enlarged in at least a part of the side portion of the heat medium outlet side diaphragm portion toward the side of the heat medium outlet portion opposite to the heat medium outlet portion. 제2항에 있어서,
상기 유동 분배용 격막은, 격막의 둘레를 따라 복수의 유로 홀이 형성된 링 형상인 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.3. The method of claim 2,
Wherein the flow dividing diaphragm has a ring shape in which a plurality of flow holes are formed along the circumference of the diaphragm. 제7항에 있어서,
상기 열매체 출구에 대향되는 측의 상기 유로 홀은 상기 열매체 출구측의 상기 유로 홀보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.8. The method of claim 7,
And the flow passage hole on the side opposite to the heat medium outlet is formed to be larger than the flow passage hole on the heat medium outlet side. 제8항에 있어서,
상기 유로 홀은 열매체 출구측 격막 부분에서 열매체 출구에 대향되는 측 격막 부분으로 갈수록 적어도 일부 구간에서 점차 크게 형성된 것을 특징으로 하는 관체형 열교환기.9. The method of claim 8,
Wherein the flow path hole is gradually enlarged in at least a part of the side diaphragm portion facing the heat medium outlet in the heat medium outlet side diaphragm portion.
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