KR20190132043A - Latent heat exchanger and condensing combustion apparatus having the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 응축수에 의한 연소기기 제품의 내구성 및 성능의 저하를 개선하는 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기에 관한 것이다.The present invention relates to a latent heat exchanger and a condensing type combustion device including the same, and more particularly, a latent heat exchanger and a condensing type combustion device including the same, which improve the durability and performance of the combustion device product due to condensate. It is about.
일반적으로 보일러나 온수기 등의 연소기기는 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 열매체를 가열하고, 가열된 열매체를 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용할 수 있도록 하는 장치이다.In general, a combustion device such as a boiler or a water heater is a device that can be used for indoor heating or hot water by heating the heat medium using the heat of combustion generated during the combustion process and circulating the heated heat medium along the pipe.
근래에 생산되는 연소기기는 열효율을 증대시키기 위해 연소실에서 발생된 연소가스의 현열을 흡수하는 현열 열교환부와, 현열 열교환부에서 열교환을 마친 연소가스에 포함된 수증기의 응축 잠열을 흡수하는 잠열 열교환부를 구비한 콘덴싱 방식으로 구성된다.In recent years, combustion apparatuses have a sensible heat exchanger that absorbs the sensible heat of the combustion gas generated in the combustion chamber to increase thermal efficiency, and a latent heat exchanger that absorbs the latent heat of condensation of water vapor contained in the combustion gas that has been heat-exchanged in the sensible heat exchanger. It is comprised by the condensing system provided.
이러한 콘덴싱 방식의 연소기기는, 버너의 연소 방향을 기준으로 하향 연소식과 상향 연소식으로 구분된다. 하향 연소식은 연소가스의 유동방향과 응축수의 낙하방향이 자연스럽게 일치하게 되어 잠열을 최대한 회수할 수 있는 장점은 있으나, 하향 연소가 가능한 버너는 연소안정성이 떨어지고 복잡한 연소제어를 구현하기 위해 고가의 제어시스템이 사용되는 단점이 있다. Such a condensing type combustion device is classified into a downward combustion type and an upward combustion type based on the burning direction of the burner. Downward combustion has the advantage of recovering the latent heat as much as the flow direction of the combustion gas and the falling direction of condensate naturally, but the burner capable of downcoming combustion has low combustion stability and expensive control to implement complicated combustion control. The disadvantage is that the system is used.
이에 반해 상향 연소식은 버너의 종류에 제한을 받지 않고 연소안정성이 높고, 비교적 저가인 분젠버너를 사용할 수 있는 이점이 있다. 상향 연소식은 현열 열교환부를 통과한 연소가스가 하우징의 일측으로 편향되고 좁아진 유로인 가스유로부를 통해 상방향으로 이동한 후 잠열 열교환부로 유입된다. 또한, 잠열 열교환부에서 발생한 응축수는 응축수받이를 통해 외부로의 배출이 유도될 수 있다. On the contrary, the upward combustion type has the advantage of being able to use a Bunsen burner having a high combustion stability and a relatively low cost without being limited by the type of the burner. In the upward combustion type, the combustion gas passing through the sensible heat exchanger moves upward through the gas flow passage, which is deflected and narrowed to one side of the housing, and then flows into the latent heat exchanger. In addition, the condensate generated in the latent heat exchanger may be discharged to the outside through the condensate receiver.
그런데, 종래 상향 연소식에 의하면, 잠열 열교환기의 튜브 중, 상기한 가스유로부로 노출된 부분에 응축수가 발생할 수 있는데, 가스유로부에 배치된 튜브에서 발생한 다량의 응축수는 하방으로 낙하하여 현열 열교환기, 연소실, 버너 등에 영향을 줄 수 있다. 이에 따라 연소기기의 내구성과 제품성이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. By the way, according to the conventional upward combustion type, the condensed water may be generated in the portion of the tube of the latent heat exchanger exposed by the gas flow passage, but a large amount of condensate generated in the tube disposed in the gas flow passage falls downward to sensible heat exchange. May affect the atmosphere, the combustion chamber, the burner, and the like. Accordingly, a problem may occur that the durability and productability of the combustion device are degraded.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 연소가스가 유동하는 유로 상에 배치된 잠열 열교환기의 튜브에서 발생하는 응축수를 최소화하는 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, and provides a latent heat exchanger and a condensing type combustion device having the same to minimize the condensate generated in the tube of the latent heat exchanger disposed on the flow path for the combustion gas flow. It aims to do it.
또한, 잠열 열교환기의 응축수에 의한 연소기기 제품의 내구성 및 성능의 저하를 개선하는 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a latent heat exchanger and a condensing type combustion device including the same, which improve durability and performance of a combustion device product due to condensate of the latent heat exchanger.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 잠열 열교환기는, 콘덴싱 방식의 연소기기에 구비된 잠열 열교환기에 있어서, 표면에 다수의 열교환핀이 결합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 일측에서 연장되며, 현열 열교환기를 통과한 연소가스가 유동하는 연소가스유로 상에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 열매체가 내부를 따라 유동하는 제1 튜브와, 상기 제2 영역을 둘러싸고, 상기 제1 튜브와의 사이에 공기단열층을 형성하는 제2 튜브를 포함한다. In order to achieve the above object, the latent heat exchanger according to the present invention includes a first region in which a plurality of heat exchange fins are coupled to a surface of the latent heat exchanger provided in a condensing combustion apparatus, and extends from one side of the first region. And a second region disposed on a combustion gas flow path through which the combustion gas passing through the sensible heat exchanger flows, wherein a heat medium flows along the inside, and surrounds the second region, It includes a second tube to form an air insulation layer in between.
또한, 본 발명에 따른 콘덴싱 방식의 연소기기는, 버너와, 상기 버너에서 발생된 연소 현열을 흡수하는 현열 열교환기와, 상기 현열 열교환기를 통과한 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기를 포함하되, 상기 잠열 열교환기는, 표면에 다수의 열교환핀이 결합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 일측에서 연장되고 현열 열교환기를 통과한 연소가스가 유동하는 연소가스유로 상에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 열매체가 내부를 따라 유동하는 제1 튜브와, 상기 제2 영역을 둘러싸고, 상기 제1 튜브와의 사이에 공기단열층을 형성하는 제2 튜브를 포함한다. In addition, the condensing combustion apparatus according to the present invention includes a burner, a sensible heat exchanger that absorbs the combustion sensible heat generated by the burner, and a latent heat exchanger that absorbs the latent heat of water vapor contained in the combustion gas passing through the sensible heat exchanger. The latent heat exchanger includes: a first region in which a plurality of heat exchange fins are coupled to a surface thereof, and a second gas disposed on a combustion gas passage through which the combustion gas flowing from one side of the first region and passing through the sensible heat exchanger flows. And a first tube including a region, the heat medium flowing along the inside, and a second tube surrounding the second region and forming an air insulation layer therebetween.
이와 같은 본 발명에 따른 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기를 이용하면, 연소가스가 유동하는 유로 상에 배치된 잠열 열교환기의 튜브에서 발생하는 응축수를 최소화할 수 있다.By using the latent heat exchanger and the condensing type combustion device having the same according to the present invention, it is possible to minimize the condensate generated in the tube of the latent heat exchanger disposed on the flow path through which the combustion gas flows.
따라서, 본 발명에 따르면 잠열 열교환기의 응축수에 의한 연소기기 제품의 내구성 및 성능의 저하를 개선할 수 있다.Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the deterioration of durability and performance of the combustor product by the condensed water of the latent heat exchanger.
도 1은 본 발명에 따른 콘덴싱 방식의 연소기기의 단면도.
도 2는 도 1에서 현열 열교환기와 잠열 열교환기를 확대한 부분 확대 단면도.
도 3은 도 2의 A 부분을 확대한 단면도.
도 4는 본 발명에 적용되는 잠열 열교환기의 제2 영역을 도시한 부분 확대 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 잠열 열교환기의 측단면도를 도시한 측단면도.
도 6은 도 5의 B 부분을 확대한 부분 확대 단면도.1 is a cross-sectional view of a condensing combustion device according to the present invention.
FIG. 2 is an enlarged partial cross-sectional view of the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger of FIG. 1; FIG.
3 is an enlarged cross-sectional view of a portion A of FIG. 2;
Figure 4 is a partially enlarged perspective view showing a second region of the latent heat exchanger applied to the present invention.
Figure 5 is a side cross-sectional view showing a side cross-sectional view of a latent heat exchanger according to the present invention.
FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view of a portion B of FIG. 5.
이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention according to the accompanying drawings will be described in detail.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위 내에서 다양한 변형 실시가 가능하다.First, the embodiments described below are suitable for understanding the technical features of the latent heat exchanger and the condensing type combustion device having the same. However, the technical features of the present invention are not limited by the embodiments described or applied to the embodiments described below, and various modifications are possible within the technical scope of the present invention.
본 발명에 따른 콘덴싱 방식의 연소기기(1)는 보일러나 온수기 등과 같이 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 열매체를 가열하고, 가열된 열매체를 배관을 따라 순환시킴으로써 실내 난방용으로 사용하거나 온수용으로 사용하는 장치이면 제한 없이 적용될 수 있다.The condensing
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일실시예에 의한 본 발명에 의한 콘덴싱 방식의 연소기기(1)는 버너(20)와, 현열 열교환기(40)와, 잠열 열교환기(50)를 포함한다. 1 and 2, the
버너(20)는 연소에 의해 연소현열을 발생할 수 있다. 일례로 버너(20)는, 상향 연소식 버너(20)일 수 있고, 연소에 필요한 최소한의 1차 공기를 노즐부에 공급하고 화염이 형성되는 부위에 과잉 2차 공기를 공급하는 분젠버너나, 가스와 공기를 미리 혼합한 후에 연소시키는 예혼합버너가 사용될 수 있다. 다만, 본 발명에 적용되는 버너(20)의 종류는 상기한 바에 한정하는 것을 아니다. 또한, 버너(20)의 하부에는 연소에 필요한 공기를 공급하는 송풍기(10)가 구비되고, 버너(20)의 상부에는 버너(20)에서 생성된 화염에 의해 연소가 이루어지는 연소실(30)이 구비될 수 있다.
현열 열교환기(40)는, 버너(20)에서 발생된 연소 현열을 흡수한다. 구체적으로, 현열 열교환기(40)는 현열 튜브(43)와, 현열 튜브(43)로 열매체가 유입되는 열매체 유입관과, 현열 열교환기(40)를 경유한 열매체가 난방소요처 또는 온수소요처로 공급되는 열매체 공급관을 포함할 수 있다. 현열 튜브(43)는 다수개가 전후 방향으로 이격되게 배치되고, 현열 튜브(43)의 양측부에는 열매체를 유동시키기 위한 유로캡(44)이 구비될 수 있다. 다수개의 현열 튜브(43)의 외측면에는 열교환핀(45)이 현열 튜브(43)의 길이방향으로 촘촘하게 이격되어 배치된다. The
잠열 열교환기(50)는, 현열 열교환기(40)를 통과한 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수한다. 잠열 열교환기(50)는 열매체가 내부를 따라 유동하는 제1 튜브(51)를 포함한다. 구체적으로 잠열 열교환기(50)는 난방소요처나 온수소요처를 경유한 후의 열매체가 회수되는 열매체 환수관과, 잠열 열교환기(50)를 경유한 열매체가 연결관을 통해 현열 열교환기(40)로 배출되는 열매체 배출관이 구비될 수 있다. 잠열 열교환기(50)를 통과한 연소가스는 잠열 열교환기(50)의 상측에 구비된 배기연도(60)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The
제1 튜브(51)는 열매체 회수관과 열매체 배수관 사이에 다수개가 전후방향으로 일정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 또한, 복수의 제1 튜브(51)는, 열매체를 유동시키기 위한 유로캡(54)이 구비될 수 있다.A plurality of
여기서 잠열 열교환기(50)와 현열 열교환기(40)는 공통된 구조의 핀-튜브(Fin-Tube) 방식의 열교환기로 구성될 수 있다. 이와 같이 공통된 구조의 핀-튜브 방식의 열교환기로 구성함으로써, 잠열 열교환기(50)의 별도 제작에 따른 번거로움을 감소시킬 수 있고, 잠열 열교환기(50)의 소형화가 가능해진다.The
또한 일례로 잠열 열교환기(50)와 현열 열교환기(40)는, 측방향(도시된 도면의 좌우 방향)의 폭이 서로 동일한 크기로 형성될 수 있다. 구체적으로, 복수의 유로캡(44,54)을 포함하는 현열 열교환기(40)와 잠열 열교환기(50)의 측방향 폭은, 연소실(30)의 케이스의 측방향 폭과 대응되는 크기로 형성될 수 있다.In addition, as an example, the
따라서, 도 1에 도시된 바와 같이 연소기기의 연소실(30)과 현열 열교환기(40) 및 잠열 열교환기(50)의 전체 외관은 직육면체 형상으로 이루어지게 되므로, 연소기기의 전체 부피가 소형화 되고, 일정한 직육면체 형태로 제작될 수 있어, 연소기기의 설치 공간상의 제약을 줄일 수 있고, 연소기기 내부의 공간 활용도를 높일 수 있다. 다만, 연소실(30)의 케이스와 잠열 열교환기(50) 및 현열 열교환기(40)의 형태 및 배치는 도시된 실시예에 한정하는 것은 아니며, 다양하게 변형실시가 가능하다. Therefore, as shown in FIG. 1, since the entire appearance of the
또한 현열 열교환기(40)는 스테인리스(STS) 또는 동(Cu) 재질로 구성될 수 있고, 잠열 열교환기(50)는 스테인리스(STS) 재질로 구성될 수 있으나, 열교환기의 재질은 상기한 바에 한정하는 것은 아니다. In addition, the
도 1 및 도 2를 참조하면, 잠열 열교환기(50)의 일측부에는 현열 열교환기(40)를 통과한 연소가스가 유동하는 연소가스유로(S4)가 형성될 수 있다. 일례로 본 발명에 따른 콘덴싱 방식의 연소기기(1)가 상향 연소식인 경우, 현열 열교환기(40)를 통과한 연소가스는 연소가스유로(S4)에서 상방향으로 유동하여 잠열 열교환기(50)로 유입될 수 있다. 구체적으로 현열 열교환기(40)를 통과한 연소가스는 현열 열교환기(40)의 상측으로 갈수록 좁아지는 상부 공간(S3)으로 진입할 수 있다. 이러한 상부 공간(S3)의 상단부는 잠열 열교환기(50)의 일측에 배치된 연소가스유로(S4)와 연결된다.1 and 2, one side of the
여기서 상기한 바와 같이 현열 열교환기(40)와 잠열 열교환기(50)의 측방향 폭이 동일하고 상하로 배치되는 연소기기의 경우, 잠열 열교환기(50)에 구비된 제1 튜브(51) 중, 연소가스유로(S4) 상에 배치되는 부분(이하, 제1 영역(50a))은 연소가스유로(S4) 상에 노출될 수 있다.As described above, in the case of the combustion apparatus in which the lateral widths of the
더욱 구체적으로 도 2를 참조하면, 제1 튜브(51)는 제1 영역(50a)과 제2 영역(50b)을 포함한다. 제1 튜브(51)의 제1 영역(50a)에는 열교환핀(53)이 제1 튜브(51)의 길이방향으로 다수 개가 촘촘하게 이격되게 장착될 수 있다. 여기서 제1 영역(50a)의 우측인, 잠열 열교환기(50)의 중간부에 유입된 연소가스는, 응축수의 낙하방향과 일치하는 하방향으로 유동할 수 있다. 또한 제1 영역(50a)의 좌측인, 잠열 열교환기(50)의 타측부에는 제1 영역(50a)의 우측을 통과한 연소가스가 상방으로 유동하여 배기되는 유로(S7)가 형성될 수 있다. More specifically, referring to FIG. 2, the
제1 영역(50a)의 좌측의 연소가스가 상방으로 유동하는 유로(S7)는, 제1 영역(50a)의 우측의 연소가스가 하방으로 유동하는 영역과 연소가스유로(S4)에 비해 작게 형성될 수 있다. 이는 제1 영역(50a)의 좌측의 유로(S7)를 통과하는 연소가스는, 잠열 열교환기(50)의 중간부를 통과하면서 온도가 하강하여 부피가 감소되므로, 제1 영역(50a)의 좌측의 유로(S7)를 작게 형성하더라도 유동 저항의 영향을 받지 않기 때문이다.The flow path S7 through which the combustion gas on the left side of the
다만, 제1 튜브(51)의 제1 영역(50a)의 구체적인 구성 및 연소가스의 흐름은 상기한 바에 한정하는 것은 아니며, 다양한 변형실시가 가능하다.However, the specific configuration of the
제1 튜브(51)의 제2 영역(50b)은, 제1 영역(50a)의 일측에 연장되고 현열 열교환기(40)를 통과한 연소가스가 상방향으로 유동하는 연소가스유로(S4) 상에 배치된다. 제1 튜브(51)의 제2 영역(50b)은 표면에 열교환핀(53)이 결합될 수도 있다. 다만 바람직하게, 제2 영역(50b)에서, 제1 튜브(51)와 후술하는 제2 튜브(52)의 결합의 용이성 및, 응축수 발생의 저감을 위해, 제2 영역(50b)의 표면에 열교환핀이 결합되지 않을 수 있으나, 반드시 이에 한정하는 것은 아니다.The
그런데, 제2 영역(50b)에 위치하는 제1 튜브(51)의 표면에 연소가스의 응축에 의한 응축수가 발생할 수 있고, 이러한 응축수는 연소가스유로(S4)에서 하방향으로 낙하하여, 하부에 설치된 현열 열교환기(40)와 버너(20) 및 송풍기(10) 등으로 유입되는 문제가 발생할 수 있다. 특히 연소가스유로(S4)를 통과하는 연소가스는 현열 열교환기(40)를 통과한 고온 상태이므로 부피가 크기 때문에 연소가스유로(S4)를 일정크기 이상으로 형성할 필요가 있으므로, 제2 영역(50b)에 위치하는 제1 튜브(51)의 표면에서는 다량의 응축수가 발생할 수 있다. However, condensed water due to the condensation of the combustion gas may occur on the surface of the
본 발명에 따른 잠열 열교환기(50)는, 이러한 제2 영역(50b)에 구비되는 제2 튜브(52)를 포함할 수 있다. 제2 튜브(52)는, 제2 영역(50b)을 둘러싸고, 제1 튜브(51)와의 사이에 공기단열층(55)을 형성할 수 있다. The
구체적으로, 제1 튜브(51) 중, 연소가스유로(S4) 상에 배치되는 제2 영역(50b)에 설치되고, 제1 튜브(51)의 외주면에서 반경방향으로 이격된 상태로 제1 튜브(51)를 감싸도록 구비될 수 있다. 이에 따라 제1 튜브(51)와 제2 튜브(52) 사이에는 공기단열층(55)이 형성될 수 있다. Specifically, the first tube is installed in the
제1 튜브(51)와 제2 튜브(52) 사이에 구비된 공기는, 제1 튜브(51)를 구성하는 재질(일례로 스테인리스 스틸(STS))에 비하여 열전도율이 낮으므로, 공기단열층(55)은 단열재 역할을 할 수 있다. 이에 따라 제1 튜브(51)의 표면에서 응축수가 발생하는 것을 최소화하는 우수한 효과를 제공한다. Since the air provided between the
한편 도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명은 간격유지돌기(56)를 더 포함할 수 있다. 간격유지돌기(56)는, 제1 튜브(51)와 제2 튜브(52) 사이의 간격을 유지하도록, 제1 튜브(51)의 외측면과 제2 튜브(52)의 내측면 중 적어도 어느 하나에 돌출되게 형성될 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 4 to 6, the present invention may further include a
일례로 도시된 실시예와 같이, 간격유지돌기(56)는 제2 튜브(52)의 내측면에 제1 튜브(51)를 향하여 돌출되게 형성될 수 있다. 예를 들어 간격유지돌기(56)는 제2 튜브(52)의 표면에 엠보 형상을 추가하여 형성할 수 있다. 다만, 간격유지돌기(56)의 위치 및 형태는 도시된 실시예에 한정하는 것은 아니며, 제1 튜브(51)의 외주면에 돌출 형성될 수도 있음은 물론이다.As an example embodiment, the
본 발명은 이러한 간격유지돌기(56)에 의해, 제1 튜브(51)와 제2 튜브(52) 사이의 간격이 유지되므로, 제1 튜브(51) 둘레에 일률적인 두께의 공기단열층(55)을 확보할 수 있다. According to the present invention, since the gap between the
더욱 구체적으로 도 3 내지 도 5를 참조하면, 간격유지돌기(56)는 제2 튜브(52)의 내측면의 둘레 방향과, 제1 튜브(51)의 길이방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비될 수 있다. 더욱 바람직하게 복수의 간격유지돌기(56)는 제2 튜브(52)의 내측면의 둘레 방향과, 제1 튜브(51)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 이격되게 형성될 수 있다. More specifically, referring to FIGS. 3 to 5, the
이에 따라 공기단열층(55)이 제1 튜브(51)의 표면 전체에서 일정한 두께 이상으로 확보되므로, 제1 튜브(51) 표면에서의 응축수의 방지 효과를 극대화시킬 수 있다. Accordingly, since the
한편, 제2 튜브(52)는, 일단부에 형성된 삽입홈부에, 타단부에 형성된 걸림부가 삽입됨으로써, 제1 튜브(51)를 감싸도록 조립될 수 있다. Meanwhile, the
구체적으로, 제2 튜브(52)는 판 형의 부재를 가공하여 튜브 형태로 제작할 수 있고, 판 형의 부재의 양단부에 삽입홈부와 걸림부를 형성할 수 있다. 제2 튜브(52)를 제1 튜브(51)의 외측에 감싼 후 걸림부를 삽입홈부에 삽입함으로써, 제2 튜브(52)를 조립할 수 있다. Specifically, the
한편, 도 3 및 도 4를 참조하면, 본 발명은 제1 영역(50a)과 제2 영역(50b) 사이에 수직으로 구비되고 제1 튜브(51)가 관통하는 격벽플레이트(57)와, 제1 튜브(51)의 일측단에 설치되는 엔드플레이트(58)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, referring to FIGS. 3 and 4, the present invention includes a
또한, 제2 튜브(52)는 격벽플레이트(57)와 엔드플레이트(58) 사이에 마련될 수 있다. 그리고, 본 발명은 제2 튜브(52)와 격벽플레이트(57) 사이 및, 제2 튜브(52)와 엔드플레이트(58) 사이를 밀폐하도록 양측단에 구비된 패킹부(59)를 더 포함할 수 있다. In addition, the
구체적으로, 패킹부(59)는, 제2 튜브(52)의 양단을 패킹함으로써, 공기단열층(55)의 단열 성능을 더욱 강화시킴과 동시에, 제1 튜브(51)의 표면에서 응축된 응축수가 하방으로 누설되는 것을 방지할 수 있다. 패킹부(59)의 구조 및 재질에는 제한이 없으며, 제2 튜브(52)의 양단부를 밀봉할 수 있다면 다양한 구조와 재질이 적용될 수 있다. Specifically, the packing
한편, 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명은 응축수배출부(70)를 더 포함할 수 있다. 응축수배출부(70)는, 현열 열교환기(40)와 잠열 열교환기(50) 사이에 구비되어, 잠열 열교환기(50)에서 발생한 응축수의 배출을 유도할 수 있다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 and 2, the present invention may further include a
구체적으로, 응축수배출부(70)는, 현열 열교환기(40)의 타측 상단과 잠열 열교환기(50)의 제1 영역(50a)의 일측 하단에 경사지게 배치되어, 현열 열교환기(40)를 통과한 연소가스가 잠열 열교환기(50)의 일측부를 향하도록 유도하고, 잠열 열교환기(50)의 제1 영역(50a)에서 배출되는 응축수를 배출할 수 있다.Specifically, the condensed
응축수배출부(70)는 현열 열교환기(40)의 타측 상단과 잠열 열교환기(50)의 제1 영역(50a)의 일측 하단에 경사지게 배치됨으로써 제1 영역(50a)에서 발생된 응축수를 현열 열교환기(40)의 타측 상단을 통해 외부로 배출할 수 있다. 이에 따라 제1 영역(50a)의 하측 부분의 현열 열교환기(40)로는 응축수가 유입되지 않을 수 있다. The
또한, 상기한 경사진 형태를 통해, 현열 열교환기(40)의 상부 공간(S3)이 상측으로 갈수록 좁아지는 형태로 형성될 수 있고, 상부 공간으로 진입한 연소가스를 연소가스유로(S4)로 유도할 수 있다. In addition, through the inclined form, the upper space S3 of the
즉, 응축수배출부(70)는 잠열 열교환기(50)에서 발생한 응축수를 외부로 배출되게 유도하는 기능과, 현열 열교환기(40)를 통과하여 상향으로 유동하는 연소가스를 잠열 열교환기(50)의 일측의 연소가스유로(S4)로 유도하는 기능을 동시에 수행할 수 있다.That is, the
한편, 본 발명에 적용되는 콘덴싱 방식의 연소기기(1)는 유로가이드부재(80)를 포함할 수 있다. 유로가이드부재(80)는, 잠열 열교환기(50)와 배기연도(60) 사이에 구비되어, 잠열 열교환기(50)의 일측에 배치된, 연소가스유로(S4)를 통과하여 상방향으로 유동하는 연소가스를 제1 영역(50a)의 일측 영역인 잠열 열교환기(50)의 중간부로 향하도록 유도할 수 있다. On the other hand, the condensing
유로가이드부재(80)는 배기연도(60)에 구비된 상부덮개(61)의 저면에 고정되고, 잠열 열교환기(50)의 제1 튜브(51)에 결합되어 견고하게 지지될 수 있다. 배기연도(60)의 상부덮개(61)와 유로가이드부재(80) 사이에는 상측으로 볼록한 유로전환공간(S5)이 형성될 수 있다. The
이러한 유로전환공간(S5)을 통해, 연소가스유로(S4)로 상향 이동한 연소가스는 잠열 열교환기(50)의 중간부를 향해 고르게 분배되어 하향 유동할 수 있다. 이에 따라 잠열 열교환기(50)의 중간부를 통과하는 연소가스의 유동 저항을 감소시키고 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.Through the flow path switching space (S5), the combustion gas moved upward to the combustion gas flow path (S4) can be evenly distributed downward flow toward the middle portion of the latent heat exchanger (50). Accordingly, the flow resistance of the combustion gas passing through the intermediate portion of the
이하에서는 도 1을 참조하여 연소가스의 유동경로의 일례를 설명한다. 송풍기(10)의 출구(S1)로 배출된 공기는 연소용 가스와 혼합되어 버너(20)의 점화에 의해 연소될 수 있다. 버너(20)에서 발생된 연소가스는 연소실(30) 내부공간(S2)에서 상방으로 유동하여 현열 열교환기(40)를 통과하여 열매체에 연소 현열을 전달하게 된다. Hereinafter, an example of the flow path of the combustion gas will be described with reference to FIG. 1. The air discharged to the outlet S1 of the
현열 열교환기(40)의 상부 공간(S3)으로 진입한 연소가스는 응축수배출부(70)에 의해 일측으로 유도되어 잠열 열교환기(50)의 일측에 위치한 연소가스유로(S4)를 통과하여 상방향으로 유동할 수 있다. 이때 제2 튜브(52)를 통해, 연소가스에 의해 연소가스유로(S4)에 배치된 제1 튜브(51)의 제2 영역(50b)에서의 응축수 발생을 최소화할 수 있다.Combustion gas entering the upper space (S3) of the
연소가스유로(S4)를 통과한 연소가스는 잠열 열교환기(50)와 배기연도(60) 사이의 공간(S5)로 유동하여 유로가이드부재(80)에 의해 유동방향이 전환되면서 잠열 열교환기(50)의 중간부를 통과하여 하방향으로 유동할 수 있다. 이때 잠열 열교환기(50)의 중간부에서는 연소가스의 유동방향이 응축수가 낙하되는 방향과 일치하는 하방향을 향하게 되므로 연소가스와 응축수 간의 접촉을 최소화하여 연소가스에 포함된 수분의 응축량을 증대시켜서 잠열 회수 효율을 극대화시킬 수 있다.The combustion gas passing through the combustion gas flow path S4 flows into the space S5 between the
잠열 열교환기(50)의 중간부의 하측 공간(S6)으로 유동한 연소가스는 응축수배출부(70)에 의해 타측으로 유도되어 잠열 열교환기(50)의 타측에 위치하는 공간(S7)을 통과하여 상방향으로 유동할 수 있다. 이때 상방향으로 유동한 연소가스는 잠열 열교환기(50)와 배기연도(60)의 상부덮개 사이의 공간(S8)으로 진입하여 배기연도(60)를 통해 외부로 배출될 수 있다.The combustion gas flowing into the lower space S6 of the middle portion of the
이와 같은 본 발명에 따른 잠열 열교환기 및 이를 구비한 콘덴싱 방식의 연소기기를 이용하면, 연소가스가 유동하는 유로 상에 배치된 잠열 열교환기의 튜브에서 발생하는 응축수를 최소화할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따르면 잠열 열교환기의 응축수에 의한 연소기기 제품의 내구성 및 성능의 저하를 개선할 수 있다.By using the latent heat exchanger and the condensing type combustion device having the same according to the present invention, it is possible to minimize the condensate generated in the tube of the latent heat exchanger disposed on the flow path through which the combustion gas flows. Therefore, according to the present invention, it is possible to improve the deterioration of durability and performance of the combustor product by the condensed water of the latent heat exchanger.
이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였지만, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다. Although specific embodiments of the present invention have been described above, the spirit and scope of the present invention are not limited to these specific embodiments, and are described in the claims by those skilled in the art. Various modifications and variations are possible without departing from the spirit of the invention.
1: 콘덴싱 방식의 연소기기
10: 송풍기
20: 버너
30: 연소실
40: 현열 열교환기
43: 현열 튜브
45: 열교환핀
50: 잠열 열교환기
50a: 제1 영역
50b: 제2 영역
51: 제1 튜브
52: 제2 튜브
53: 열교환핀
54: 유로캡
55: 공기단열층
56: 간격유지돌기
57: 격벽플레이트
58: 엔드플레이트
59: 패킹부
60: 배기연도
70: 응축수배출부
80: 유로가이드부재1: Condensing Combustor 10: Blower
20: burner 30: combustion chamber
40: sensible heat exchanger 43: sensible tube
45: heat exchange fin 50: latent heat exchanger
50a:
51: first tube 52: second tube
53: heat exchange fin 54: euro cap
55: air insulation layer 56: gap maintaining projection
57: bulkhead plate 58: end plate
59: packing part 60: exhaust flue
70: condensate discharge portion 80: flow guide member
Claims (9)
표면에 다수의 열교환핀이 결합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 일측에서 연장되며, 현열 열교환기를 통과한 연소가스가 유동하는 연소가스유로 상에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 열매체가 내부를 따라 유동하는 제1 튜브; 및,
상기 제2 영역을 둘러싸고, 상기 제1 튜브와의 사이에 공기단열층을 형성하는 제2 튜브를 포함하는, 잠열 열교환기.In a latent heat exchanger provided in a condensing combustion device,
A first region having a plurality of heat exchange fins coupled to a surface thereof, and a second region extending from one side of the first region, the second region being disposed on a combustion gas passage through which the combustion gas passing through the sensible heat exchanger flows. A first tube flowing along the inside; And,
And a second tube surrounding the second region and forming an air insulation layer between the first tube and the first tube.
상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이의 간격을 유지하도록, 상기 제1 튜브의 외측면과 상기 제2 튜브의 내측면 중 적어도 어느 하나에 돌출되게 형성되는 간격유지돌기를 더 포함하는, 잠열 열교환기.The method of claim 1,
A latent heat exchanger, further comprising a gap maintaining protrusion protruding from at least one of an outer surface of the first tube and an inner surface of the second tube to maintain a gap between the first tube and the second tube. group.
상기 버너에서 발생된 연소 현열을 흡수하는 현열 열교환기; 및,
상기 현열 열교환기를 통과한 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기를 포함하되,
상기 잠열 열교환기는,
표면에 다수의 열교환핀이 결합되는 제1 영역과, 상기 제1 영역의 일측에서 연장되고 현열 열교환기를 통과한 연소가스가 유동하는 연소가스유로 상에 배치되는 제2 영역을 포함하고, 열매체가 내부를 따라 유동하는 제1 튜브; 및,
상기 제2 영역을 둘러싸고, 상기 제1 튜브와의 사이에 공기단열층을 형성하는 제2 튜브를 포함하는, 콘덴싱 방식의 연소기기.burner;
A sensible heat exchanger for absorbing combustion sensible heat generated by the burner; And,
Including a latent heat exchanger for absorbing the latent heat of the water vapor contained in the combustion gas passing through the sensible heat exchanger,
The latent heat exchanger,
A first region in which a plurality of heat exchange fins are coupled to a surface thereof, and a second region extending from one side of the first region and disposed on a combustion gas passage through which combustion gas flows through the sensible heat exchanger, and the heat medium is internally provided. A first tube flowing along the; And,
And a second tube surrounding the second region and forming an air insulation layer between the first tube and the first tube.
상기 버너는 상향 연소식 버너이고,
상기 현열 열교환기를 통과한 연소가스는, 상기 연소가스유로에서 상방향으로 유동하여 상기 잠열 열교환기로 유입되는, 콘덴싱 방식의 연소기기.The method of claim 3,
The burner is an upward combustion burner,
Combustion gas passing through the sensible heat exchanger flows upward in the combustion gas flow path and flows into the latent heat exchanger.
상기 제1 튜브와 상기 제2 튜브 사이의 간격을 유지하도록, 상기 제1 튜브의 외측면과 상기 제2 튜브의 내측면 중 적어도 어느 하나에 돌출되게 형성되는 간격유지돌기를 더 포함하는, 콘덴싱 방식의 연소기기.The method of claim 3,
The condensing method further includes a gap maintaining protrusion protruding from at least one of an outer side surface of the first tube and an inner side surface of the second tube so as to maintain a gap between the first tube and the second tube. Combustion apparatus.
상기 간격유지돌기는, 상기 제2 튜브의 내측면의 둘레 방향과, 상기 제1 튜브의 길이방향을 따라 복수 개가 이격되게 구비되는, 콘덴싱 방식의 연소기기.The method of claim 5,
The spacing holding projection is provided with a plurality of spaced apart in the circumferential direction of the inner surface of the second tube, the longitudinal direction of the first tube, condensing type combustion device.
상기 제2 튜브는, 일단부에 형성된 삽입홈부에 타단부에 형성된 걸림부가 삽입됨으로써, 상기 제1 튜브를 감싸도록 조립되는, 콘덴싱 방식의 연소기기.The method of claim 3,
And the second tube is assembled to surround the first tube by inserting a locking portion formed at the other end into an insertion groove formed at one end thereof.
상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 수직으로 구비되고 상기 제1 튜브가 관통하는 격벽플레이트와, 상기 제1 튜브의 일측단에 설치되는 엔드플레이트를 더 포함하고,
상기 제2 튜브는,
상기 격벽플레이트와 상기 엔드플레이트 사이에 마련되며,
상기 제2 튜브와 상기 격벽플레이트 사이 및, 상기 제2 튜브와 상기 엔드플레이트 사이를 밀폐하도록 양측단에 구비된 패킹부를 더 포함하는, 콘덴싱 방식의 연소기기.The method of claim 3,
A partition plate provided vertically between the first region and the second region and through which the first tube passes, and an end plate disposed at one end of the first tube;
The second tube,
It is provided between the partition plate and the end plate,
And a packing part provided at both ends to seal between the second tube and the partition plate and between the second tube and the end plate.
상기 현열 열교환기와 상기 잠열 열교환기 사이에 구비되어, 상기 잠열 열교환기에서 발생한 응축수의 배출을 유도하는 응축수배출부를 더 포함하되,
상기 응축수배출부는, 상기 현열 열교환기의 타측 상단과 상기 잠열 열교환기의 상기 제1 영역의 일측 하단에 경사지게 배치되어, 상기 현열 열교환기를 통과한 연소가스가 상기 잠열 열교환기의 일측부를 향하도록 유도하고, 상기 잠열 열교환기의 제1 영역에서 배출되는 응축수를 배출하는, 콘덴싱 방식의 연소기기.The method of claim 3,
It is provided between the sensible heat exchanger and the latent heat exchanger, further comprising a condensate discharge unit for inducing discharge of the condensate generated in the latent heat exchanger,
The condensate discharge part is disposed to be inclined at an upper end of the other side of the sensible heat exchanger and a lower end of one side of the first region of the latent heat exchanger, to direct the combustion gas passing through the sensible heat exchanger toward one side of the latent heat exchanger. And condensate discharged from the first region of the latent heat exchanger.
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- 2019-05-17 CN CN201920720616.4U patent/CN210123204U/en active Active
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