KR20200082222A

KR20200082222A - 전열핀 및 이를 이용한 핀튜브 타입의 열교환기 유닛

Info

Publication number: KR20200082222A
Application number: KR1020180172604A
Authority: KR
Inventors: 정인철; 배중열
Original assignee: 주식회사 경동나비엔
Priority date: 2018-12-28
Filing date: 2018-12-28
Publication date: 2020-07-08
Also published as: CN111473677A; US11448472B2; KR102303790B1; CN111473677B; ES2956778T3; US20200208875A1; EP3674647A1; EP3674647B1

Abstract

본 발명에 따른 전열핀은, 판형의 핀 본체; 내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및 상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고, 상기 본체 외측부는, 내부를 따라 상기 난방수가 흐르는 단열배관과 단열측판을 사이에 두고 접촉할 수 있도록, 상기 단열배관의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응한 형상을 가지는 접촉부와, 상기 단열측판으로부터 이격되어 틈을 형성하는 이격부를 포함한다.

Description

전열핀 및 이를 이용한 핀튜브 타입의 열교환기 유닛 {HEAT TRANSFER FIN AND FIN-TUBE TYPE HEAT EXCHANGER UNIT USING THE SAME}

본 발명은 전열핀과, 이를 이용한 핀튜브 타입의 열교환기 유닛에 관한 것이다.

보일러는 용기 내의 유체를 가열하여 원하는 지역을 난방하는 장치이다. 따라서 보일러의 난방수를 데우기 위해, 보일러는 열원과 이를 포함하는 버너 및 연소가스 등으로부터 난방수를 가열하는 열교환기 유닛을 일반적으로 가진다. 연소가스의 열을 종합적으로 이용하는 콘덴싱 보일러에서는, 버너에서 발생하는 현열이 난방수에 제공되고, 버너에서 발생한 연소가스의 현열과 연소가스의 상변화에 의한 잠열이 난방수에 제공되어, 난방수가 가열된다.

현열과 잠열을 난방수에 제공하기 위해, 난방수를 보관하는 용기를 연소가스가 유동하는 영역과 현열이 제공되는 열원에 인접하게 위치시키는 방법이 주로 사용된다. 용기를 통해 간접적으로 난방수에 열을 전달하여, 난방수의 온도를 난방에 적합한 온도까지 상승시킨 후, 난방이 이루어져야 하는 지역에 공급한다.

이러한 열전달을 위해 사용되는 핀튜브 타입의 열교환기 유닛이 포함하는 전열핀이, 하우징의 내측에 접촉하도록 구성되어, 접촉된 영역이 과열됨에 따라 측판이 변색되는 문제가 있었다.

또한, 하우징의 내측과 인접한 전열핀의 영역을 따라 연소가스의 유동량이 많아, 하우징 내측에 대한 열량의 전달량이 많아져 측판이 과열된다는 문제가 있었다.

측판이 과열됨에 따라, 보일러의 방열 손실이 증가하고, 측판의 내구성이 떨어질 수 있다.

본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 측판이 과열되지 않도록 설계된 전열핀과 이를 이용한 열교환기 유닛을 제공하는 것이다.

본 발명의 실시예에 따른 전열핀은, 판형의 핀 본체; 내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및 상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고, 상기 본체 외측부는, 내부를 따라 상기 난방수가 흐르는 단열배관과 단열측판을 사이에 두고 접촉할 수 있도록, 상기 단열배관의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응한 형상을 가지는 접촉부와, 상기 단열측판으로부터 이격되어 틈을 형성하는 이격부를 포함한다.

본 발명의 실시예에 따른 전열핀은, 판형의 핀 본체; 내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및 상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고, 상기 본체 외측부는, 상기 본체 외측부에 관통 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 복수의 사이드 루버를 포함하고, 상기 제1 방향을 따라, 상기 사이드 루버로부터 상기 사이드 루버에 가장 인접한 관통공까지의 거리는, 상기 사이드 루버로부터 상기 본체 외측부의 외측단까지 이르는 거리보다 크다.

본 발명의 실시예에 따른 전열핀은, 판형의 핀 본체; 내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및 상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고, 상기 본체 외측부는, 상기 본체 외측부에 관통 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 복수의 사이드 루버를 포함하고, 상기 핀 본체를 따라 흐르게 될 연소가스의 유동방향을 제2 방향이라 할 때, 상기 본체 외측부 중 상기 사이드 루버가 형성되는 영역의 적어도 일부의 상기 제1 방향에서의 폭은, 상기 제2 방향을 따라 갈수록 감소한다.

본 발명의 실시예에 따른 열교환기 유닛은, 연소반응에 의해 생성된 열을 전달받아 난방수를 가열하도록, 내부 중공을 따라 상기 난방수를 유동시키는 열교환배관 및 상기 열교환배관이 관통하는 전열핀을 포함하는 열교환부; 소정 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 열교환부와 인접하게 배치되되, 상기 열교환부를 단열하기 위해, 상기 난방수를 공급받아 내부를 통해 유동시키는 단열배관; 및 상기 제1 방향을 기준으로 상기 열교환부의 양측과 상기 단열배관 사이에 위치하는 단열측판을 포함하고, 상기 전열핀은, 상기 제1 방향을 기준으로 양측에, 상기 단열배관의 외측면이 상기 단열측판을 사이에 두고 접촉할 수 있도록, 상기 단열배관의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응하게 형성되는 접촉부를 포함한다.

이에 따라, 측판에 접촉되는 전열핀의 일부 영역과, 전열핀이 접촉하는 측판이 과열되는 것을 막아, 측판의 변색을 방지할 수 있다.

도 1은 예시적인 열교환기 유닛의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 포함하는 열교환기 유닛을 구비한 콘덴싱 보일러의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 포함하는 열교환기 유닛의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 포함하는 열교환기의 종단면도이다.
도 5는 도 3의 단열배관과 인접한 영역을 확대하여 도시한 상세도이다.
도 6은 예시적인 전열핀의 온도 분포를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀의 온도 분포를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 실시예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도 1은 예시적인 열교환기 유닛의 종단면도이다.

도 1에서 도시된 것과 같은 핀 본체(200)와 본체 외측부(300)를 구비하는 전열핀(100)을 가지는 열교환기 유닛을 생각할 수 있다. 이러한 열교환기 유닛에서는 단열배관(500)과 전열핀(100)이, 하우징(600)의 단열측판에 의해서 정의되는 내부공간에 배치된다. 단열측판의 외측에는 단열배관(500)이 배치되어, 단열측판을 기준으로 단열배관(500)과 전열핀(100)이 서로 반대측에 위치한다.

소정 방향인 제1 방향(D1)은, 연소가스의 유동방향인 제2 방향(D2)을 가로지르는 일 방향이다. 제1 방향(D1)을 기준으로 예시적인 전열핀의 양측은 단열측판에 접촉하도록 배치될 수 있다. 다만 예시적인 전열핀의 양측에 배치되는 본체 외측부(300)는 단열배관(500)이 단열측판과 접촉하는 영역에서는 단열측판과 접촉하지 않는다.

이러한 예시적인 전열핀은, 화염으로부터 비롯된 현열과 연소가스의 현열에 의해 가열되는데, 도 1에 도시된 것과 같은 구조로 인해 접촉하고 있는 단열측판의 일부분에 다량의 열을 전달하게 된다. 따라서 다량의 열을 전달받은 단열측판이 과열되어, 변색이 일어난다.

이하, 도면을 참조하여 단열측판의 변색이 최소화되는 전열핀 및 이를 포함하는 열교환기 유닛의 구조에 대해서 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 포함하는 열교환기 유닛을 구비한 콘덴싱 보일러(1)의 종단면도이다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 포함하는 열교환기 유닛의 사시도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 포함하는 열교환기의 종단면도로, 도 3에서 A-A'선을 따라 열교환기 유닛을 잘라 관찰한 종단면도이다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀은, 현열 핀(10)에 적용되는데, 핀 본체(20), 관통공(22) 및 본체 외측부(30)를 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 유닛은, 열교환부, 단열배관(50) 및 단열측판(61)을 포함한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 유닛을 포함하는 콘덴싱 보일러(1)는, 버너조립체(11)와 연소실(12)을 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 유닛 및 이를 이용한 콘덴싱 보일러(1)는, 연소가스가 연직하방으로 유동하는 하향식의 콘덴싱 보일러(1)를 기준으로 하여 설명된다. 따라서 화살표로 표시된 연소가스의 유동방향은 콘덴싱 보일러(1)가 설치된 위치에서의 연직하방과 동일할 수 있다. 하향식의 콘덴싱 보일러(1)를 선택함에 따라, 연소가스가 응축하여 발생하는 응축수가 하단을 통해 외부로 배출될 수 있다. 그러나 상향식의 콘덴싱 보일러(1)에 본 발명의 구성이 사용될 수도 있다. 또한 콘덴싱 보일러(1)가 아닌, 현열만을 이용하는 보일러라 하더라도 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀이 사용될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴싱 보일러(1)는, 연소가스의 유동방향을 따라 가장 하류에, 응축수 받이(14)를 배치하여, 잠열 열교환부(70)로부터 발생하는 응축수가 자중에 의해 연직하방으로 낙하할 경우 이를 수집할 수 있다. 응축수 받이(14)는 수집한 응축수가 연직하방으로 연장된 응축수 배출구(15)를 통해 배출될 수 있도록, 응축수 배출구(15)를 향해 경사진 내측면을 가질 수 있다.

또한 응축수 배출과 동시에 잔여 연소가스가 배출될 수 있도록, 배기 덕트(13)가 응축수 받이(14)와 연통되어 형성될 수 있다. 배기 덕트(13)는 연직상방으로 연장되어 형성됨으로써, 잔여 연소가스를 외부로 배출한다.

본 발명의 일 실시예에서 제2 방향(D2)은, 제1 방향(D1)과 수직한 일 방향일 수 있다.

버너조립체(11)는 연료와 공기를 주입받아 연소반응을 일으킴으로써 열과 연소가스를 생성하는 구성요소이다. 버너조립체(11)에서 생성된 화염은, 버너조립체(11)에 연결된 연소실의 내부공간(121)에 위치할 수 있고, 연소실의 내부공간(121)을 따라 연소가스가 제2 방향(D2)을 따라 유동할 수 있다. 바람을 일 방향으로 생성하는 송풍기(16)에 의해서 버너에서 생성된 연소가스가 제2 방향(D2)으로 압송될 수 있다.

제2 방향(D2)을 기준으로 연소실(12)의 하류측에는, 열교환기 유닛이 배치될 수 있다. 따라서 열교환기 유닛은 버너가 생성한 화염으로부터 복사열을 전달받고, 유동하는 연소가스로부터 열을 전달받을 수 있다.

열교환기 유닛에서는 난방수의 가열이 이루어진다. 난방수의 가열이 이루어지기 위해, 열교환기 유닛은 열교환배관과 전열핀을 포함한다. 열교환배관과 전열핀이, 연소반응에 의해 생성된 열을 전달받아 난방수로 전달하는 열교환부를 구성할 수 있다. 열교환부는, 버너가 생성한 화염과 연소가스의 현열을 전달받아 난방수로 전달하는 현열 열교환부와, 연소가스의 상변화로부터 발생하는 잠열을 난방수로 전달하는 잠열 열교환부(70)를 포함할 수 있다. 현열 열교환부는 현열 핀(10)과 이를 관통하는 현열 열교환배관(40)을 포함할 수 있고, 잠열 열교환부(70)는 잠열 핀(72)과 이를 관통하는 잠열 열교환배관(71)을 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀은, 현열 핀(10)이다. 따라서 현열 핀(10)에 대해 설명함으로써, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀을 설명한다. 또한 전열핀의 관통공(22)을 관통하는 열교환배관은 현열 열교환배관(40)이다. 그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀이 잠열 핀(72)으로서 잠열 열교환부(70)에 사용될 수도 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 유닛은 현열 열교환부와 잠열 열교환부(70)를 포함한다. 그러나 열교환기 유닛은 현열 열교환부만을 포함할 수도 있다.

잠열 열교환부(70)가 핀튜브 타입으로 형성될 수 있다. 그러나 플레이트 타입의 잠열 열교환부(70)가 사용될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 잠열 열교환부(70)가 제2 방향(D2)을 기준으로 현열 열교환부의 하류측에 위치하나, 그 위치가 이에 제한되는 것은 아니다.

잠열 열교환부(70)의 잠열 핀(72)은, 판형으로 형성될 수 있다. 잠열 열교환배관(71)은 제1 방향(D1)에 수직한 소정 방향으로 연장된 복수의 직선부를 포함하고, 이러한 직선부들이 잠열 핀(72)을 관통할 수 있다. 직선부의 내부 중공을 따라 난방수가 유동하면서, 응축하는 연소가스가 배출하는 잠열을 잠열 핀(72)과 잠열 열교환배관(71)을 통해 전달받아 가열된다.

잠열 열교환부(70)는 2층으로 구성될 수 있다. 여기서 2층이란, 제2 방향(D2)을 따라 2개의 위치에 잠열 열교환배관(71)의 직선부가 나뉘어 배치된다는 뜻으로, 도시된 것과 같이 종단면도에서 각 층 마다 하나씩 총 2개의 잠열 핀(72)이 드러나게 된다. 그러나 잠열 열교환부(70)의 구성이 이에 제한되지 않는다.

잠열 열교환배관(71)이 연장된 방향에 직교하는 평면으로 잠열 열교환배관(71)을 자른 단면에서 잠열 열교환배관(71)의 내부공간의 형태는, 제2 방향(D2)을 따라 연장된 장공의 형태로 형성될 수 있다. 상기 단면에서 잠열 열교환배관(71)의 내부공간의 형상은, 제1 기준방향(D1)에 따른 폭이 제2 기준방향(D2)에 따른 길이보다 작도록 납작하게 형성되는 것이다.

상기 폭을 상기 길이로 나눈 값을 열교환배관(40, 71)의 종단비라 하자. 이 때, 잠열 열교환배관(71)의 종단비는, 현열 열교환배관(40)의 종단비보다 작도록 마련될 수 있다. 구체적으로, 잠열 열교환배관(71) 의 종단비는, 0.05 이상 0.3 이하일 수 있다. 현열 열교환배관(40)의 종단비는, 0.15 이상 0.5 이하일 수 있다.

상기 단면에서 열교환배관(40, 71)의 내부공간의 둘레의 길이를 열교환배관(40, 71)의 내부치수라고 하자. 잠열 열교환배관(71)의 내부치수는, 현열 열교환배관(40)의 내부치수보다 작을 수 있다.

또한 제2 기준방향(D2)을 기준으로 열교환배관(40, 71)의 내부공간의 가장 상류측으로부터, 내부공간의 둘레를 따라 내부공간의 하류측에 위치한 변곡점까지 이르는 거리를 유효전열길이라고 하자. 잠열 열교환배관(71)의 유효전열길이를 잠열 열교환배관(71)의 내부치수로 나눈 값은, 현열 열교환배관(40)의 유효전열길이를 현열 열교환배관(40)의 내부치수로 나눈 값보다 클 수 있다.

또한 상기 단면에서, 열교환배관(40, 71)의 둘레의 길이를 열교환배관(40, 71)의 외부치수라고 하자. 그리고 상기 단면에서, 제2 기준방향(D2)을 기준으로 열교환배관(40, 71)의 가장 상류측으로부터 열교환배관(40, 71)에 대한 연소가스의 박리점(separation point)까지의 열교환배관(40, 71)의 둘레의 길이를 접촉길이라고 하자. 여기서 박리점이란, 열교환배관(40, 71)의 표면에서 제1 기준방향(D1)을 따라 연소가스의 속도의 변화율이 0인 지점으로, 연소가스가 열교환배관(40, 71)의 표면으로부터 이탈되는 지점이다. 이 때, 잠열 열교환배관(71) 의 접촉길이를 잠열 열교환배관(71)의 외부치수로 나눈 값은, 현열 열교환배관(40) 의 접촉길이를 현열 열교환배관(40)의 외부치수로 나눈 값보다 클 수 있다.

이러한 단면 형상을 가지도록 열교환배관(40, 71)이 마련되어, 열교환배관(40, 71)이 연소가스와 접촉하는 면적을 극대화함으로써 열교환이 효율적으로 이루어질 수 있다.

연소가스의 유동방향인 제2 방향(D2)을 기준으로, 연소실(12)보다 하류에 현열 열교환부가 배치된다. 현열 열교환부는 현열 열교환부보다 상부에 위치한 버너조립체(11)가 연소반응을 일으켜 생성되는 현열을 복사열과 연소가스의 대류에 의해 전달받아, 현열 열교환부의 내부에서 흐르는 난방수를 가열한다.

현열 열교환부는 내부를 통해 난방수가 흐르며, 연소가스가 주변에서 흐르는 현열 열교환배관(40)을 포함한다. 하우징(60) 내부에 현열 열교환배관(40)이 위치하고, 연소가스가 현열 열교환배관(40) 주변에서 유동하여, 연소가스와 난방수가 간접적으로 열교환하도록 구성된다.

현열 열교환배관(40)은, 하우징(60)의 내부에 형성된 공간에서, 소정 방향을 따라 연장된다. 상기 소정 방향은, 제1 방향(D1)에 직교하는 방향이다. 또한 제2 방향(D2)에 직교하는 방향일 수 있다. 현열 열교환배관(40)은, 제1 방향(D1)을 따라 각각 서로 이격되어 나열된 복수의 직선부를 포함하여 구성될 수 있다.

복수의 직선부가 나열되고, 하우징(60)의 일반측판(62)에 형성된 삽입 구멍들에 삽입된 각 직선부들의 단부를 연통해주는 복수의 유로캡(631)을 구비하는 유로캡 플레이트(63)가 존재하여, 직선부의 집합이 하나의 현열 열교환배관(40)을 형성한다. 따라서 구불구불한 난방수의 연속된 유로를 현열 열교환배관(40)이 포함하는 직선부의 배치를 통해 형성할 수 있다. 유로캡 플레이트(63)에 의해 잠열 열교환배관(71)이 형성하는 잠열유로와, 현열 열교환배관(40)이 형성하는 현열유로가 서로 연통되어, 난방수가 흐르며 가열되는 전체유로를 형성할 수 있다. 현열유로와 잠열유로는 직렬유로를 포함할 수 있고, 병렬유로를 포함할 수 있다.

하우징(60)은, 소정 방향으로 이격되어 서로 나란한 2개의 일반측판 부분과, 제1 방향(D1)을 따라 이격되어 서로 나란한 2개의 단열측판 부분으로 구성되어, 직육면체 형태로 형성될 수 있다. 일반측판 부분과 단열측판 부분은, 서로 별물인 일반측판(62)과 단열측판(61)일 수도 있고, 각각 일체형의 하우징(60)의 일부 영역일 수 있다. 본 발명의 명세서에서는 일반측판 부분과 단열측판 부분이, 서로 별물인 일반측판(62)과 단열측판(61)으로 구성되는 경우를 중심으로 설명한다.

일반측판(62)과 단열측판(61)이 함께 하우징(60)의 내부공간을 형성할 수 있다. 여기서 단열측판(61)이란, 외부로 전달되는 열량을 감소시켜 단열을 달성하는 측판이라는 의미가 아니라, 단열배관(50)이 인접하게 배치되는 측판이라는 의미로 사용되었다.

현열 열교환부에 인접하여 단열배관(50)이 배치될 수 있다. 단열배관(50)은, 내부를 통해 난방수가 유동함으로써 현열 열교환부를 단열하기 위해 배치되는 파이프형의 구성요소이다. 여기서 단열이란, 열이 전달되는 것을 막는 것으로, 어떠한 위치에 열을 가두는 것과, 외부로 최종적으로 배출되는 열량이 전보다 감소하도록, 어떠한 위치에서 외부로 배출되는 열량을 흡수하는 것을 모두 아우르는 의미이다.

구체적으로, 단열측판(61)의 외측면과 인접하게 단열배관(50)이 배치될 수 있다. 2개의 단열측판(61) 중 어느 하나 및 다른 하나에 각각 인접하게 단열배관(50)이 배치될 수 있다. 단열측판(61)의 외측면과 단열배관(50)이 접촉하도록 단열배관(50)이 배치될 수도 있고, 단열측판(61)의 외측면으로부터 이격된 위치에 단열배관(50)이 배치될 수도 있다.

도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 유닛에서는 단열배관(50)의 외측면 중 적어도 일부가 단열측판(61)의 외측면의 일부 영역에 접촉하도록 배치된다. 따라서 단열배관(50)은 연소가스가 통과하는 하우징(60)의 외측에 위치한다. 단열배관(50)은, 현열 열교환배관(40)과 함께 난방수가 유동하는 현열유로를 형성할 수 있다.

단열배관(50)은 제2 방향(D2)을 기준으로 단열측판(61)의 상류측 말단과 인접하게 배치될 수 있다. 연소실(12)의 화염이 제2 방향(D2)을 기준으로 연소실(12)의 하류측까지 닿을 수 있으므로, 현열 열교환부의 상류측이, 연소실(12)과 맞닿으며 가장 높은 온도를 가질 수 있다. 따라서 단열배관(50)을 현열 열교환부의 상류측과 인접하도록 배치함으로써, 현열 열교환부의 내부공간과 외부의 온도차가 가장 크게 발생하여 많은 양의 열이 발산될 수 있는 현열 열교환부의 상류측을 단열할 수 있다.

현열 열교환부는, 현열 열교환배관(40)의 열전도도를 높일 수 있는 현열 핀(10)을 더 포함하여, 핀튜브 형태의 현열 열교환기를 구성할 수 있다. 현열 핀(10)은, 현열 열교환배관(40)이 연장된 방향에 직교하는 판형으로 형성되고, 현열 열교환배관(40)에 의해 관통된다. 현열 핀(10)은 복수로 구성되어, 현열 열교환배관(40)이 연장된 소정 방향을 따라 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 열교환배관과 현열 핀(10)은 열전도도가 높은 금속으로 형성되어, 현열 핀(10)이 현열을 전달받을 수 있는 열교환배관의 표면적을 증가시켜 보다 많은 현열을 난방수로 전달하도록 할 수 있다.

현열 열교환배관(40)이 연장된 방향에 직교하는 평면으로 현열 열교환배관(40)을 자른 단면에서 현열 열교환배관(40)의 내부공간의 형태는, 제2 방향(D2)을 따라 연장된 장공의 형태로 형성될 수 있다.

현열 핀(10)에는 현열 열교환배관(40)이 포함하는 직선부가 각각 통과할 수 있는 관통공(22)이 관통 형성되고, 이러한 관통공(22)의 면적은 직선부의 면적과 같거나 다소 작게 형성되어, 직선부가 단단하게 끼워질 수 있다. 또한 현열 핀(10)은 현열 열교환배관(40)과 브레이징 용접을 통해 일체로 결합될 수 있다. 관통공(22)의 형상은 따라서 현열 열교환배관(40)의 단면 형상과 같이 장공 형태로 형성될 수 있다. 관통공(22)은 제1 방향(D1)으로 서로 이격되게 마련된다.

다만 단열배관(50)의 경우, 현열 핀(10)과 결합되지 않는다. 단열배관(50)은 현열 핀(10)과 체결되지 않고, 단열측판(61)을 사이에 두고 단열배관(50)과 현열 핀(10)이 서로 반대측에 배치될 수 있다. 현열 핀(10)과 단열배관(50) 각각이 단열측판(61)에 접촉할 수는 있으나, 현열 핀(10)과 단열배관(50)이 직접 접촉하지는 않는다. 단열배관(50)은 연소가스와 난방수의 열교환을 위해서 배치되는 것이 아니라, 현열 열교환부의 단열을 위해서 배치되는 것이기 때문에, 현열 핀(10)과 단열배관(50)이 서로 직접 연결되지 않는 것이다. 따라서 현열 핀(10)과 단열배관(50)은 서로 교차하지 않게 배치된다.

현열 핀(10)

현열 핀(10)은 판형으로 형성되되 관통공(22)이 배치되는 핀 본체(20)와, 핀 본체(20)로부터 제1 방향(D1)을 기준으로 핀 본체(20)의 양단의 적어도 일부 영역에도 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부(30)를 포함한다.

핀 본체(20)

핀 본체(20)에는 현열 열교환배관(40)이 연장된 방향을 따라 관통된 본체 루버(231)가 더 형성될 수 있다. 본체 루버(231)는 관통공(22) 사이의 사이 영역(23) 펀칭을 통해 형성되어 그 둘레를 따라 돌출된 버링을 포함하여, 연소가스가 유동할 때 버링에 의해 가로막혀 현열 열교환배관(40)의 주위로 흘러, 연소가스와 난방수 사이의 열교환이 보다 잘 이루어지도록 하는 구성요소이다.

핀 본체(20)는 골(24)과 둘레부(21)를 더 포함할 수 있다. 핀 본체(20)는 기본적으로 현열 열교환배관(40)을 둘러싸도록 형성되되, 제2 방향(D2)을 기준으로 현열 열교환배관(40)의 상류측 단부의 테두리로부터 소정의 폭만큼의 영역을, 현열 열교환배관(40)의 나머지 영역과 구별되게 에워쌀 수 있다. 이러한 영역을 둘레부(21)라 한다. 현열 열교환배관(40)이 포함하는 인접한 직선부의 상류측 단부들 사이에 제2 방향(D2)을 따라 파인 골(24)이 핀 본체(20)에 형성될 수 있다. 현열 열교환배관(40)의 상류측 단부와 인접한 핀 본체(20)의 영역은 말단 둘레부(211)가 되고, 말단 둘레부(211)를 제외한 둘레부(21)의 나머지 영역은 중간 둘레부(212)가 된다. 불필요한 영역을 골(24)을 형성하여 개방함으로써, 연소가스가 핀 본체(20)와 현열 열교환배관(40) 사이에서 보다 자유롭게 유동하도록 한다.

본체 외측부(30)

본체 외측부(30)는 2개 배치될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서는 제1 방향(D1)을 기준으로 핀 본체(20)의 양단의 영역 중 제2 방향(D2)을 기준으로 상류 측에 위치한 일부 영역을 제외한 나머지 영역으로부터 본체 외측부(30)가 돌출되었으나, 본체 외측부(30)가 돌출되는 위치는 이에 제한되지 않는다. 제1 방향(D1)을 기준으로 핀 본체(20)의 양단에 배치되므로, 본체 외측부(30)는 2개가 제2 방향(D2)과 나란한 중심선을 기준으로 선대칭되게 배치될 수 있다.

제2 방향(D2)을 기준으로 본체 외측부(30)의 상류 측에 위치하는 본체 외측부(30) 상단에는, 제1 방향(D1)을 따라 수평한 본체 외측부(30) 상단이 제2 방향(D2)을 따라 파인 형상의 핀 사이드 홈(32)이 형성될 수 있다. 핀 사이드 홈(32)의 하류 측에 위치하는 단부인 홈 단부는, 기준방향에 수직한 평면상에서 반원형의 프로파일을 가질 수 있다.

핀 사이드 홈(32)이 도시된 것과 같이 형성됨에 따라, 본체 외측부(30)의 상류측 단부와 핀 본체(20)가 서로 이격될 수 있다. 중간 둘레부(212)와 본체 외측부(30)의 상류측 단부 사이에 판 사이드 홈이 형성되어, 서로 이격되는 것이다. 따라서 연소가스가 본체 외측부(30)를 지나며 본체 외측부(30)에 전달한 열이 관통공(22)을 둘러싼 부분으로 이동하기 어려워져, 관통공(22)의 상류측에 위치한 영역에 대한 열 집중을 막을 수 있다.

도 5는 도 3의 단열배관(50)과 인접한 영역을 확대하여 도시한 상세도이다.

도 5를 도 2 내지 도 4와 같이 참조하여, 본체 외측부(30)에 대해 설명한다. 본체 외측부(30)에는 사이드 루버(33)가 형성될 수 있다. 사이드 루버(33)란, 본체 외측부(30)를 관통하여 형성되는 개구를 의미한다. 사이드 루버(33)는, 제1 방향(D1)을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 사이드 루버(33) 역시 본체 루버(231)와 유사하게, 펀칭을 통해 형성되어 그 둘레를 따라 돌출된 버링을 포함하여, 연소가스가 유동할 때 버링에 의해 가로막혀 현열 열교환배관(40)의 주위로 흘러, 연소가스와 난방수 사이의 열교환이 보다 잘 이루어지도록 하는 구성요소이다.

사이드 루버(33)는 복수개로 구성될 수 있다. 사이드 루버(33)는 도면에 도시된 바와 같이 제2 방향(D2)을 따라 가장 상류측에 위치하는 제1 사이드 루버(331), 제1 사이드 루버(331)와 인접하되 제1 사이드 루버(331)의 하류측에 위치하는 제2 사이드 루버(332), 제2 사이드 루버(332)와 인접하여 위치하되 제2 사이드 루버(332)의 하류측에 위치하는 제3 사이드 루버(333)를 포함할 수 있다. 각각의 사이드 루버(33)는 제2 방향(D2)을 따라 소정의 간격을 두고 이격되어 배치될 수 있다.

제1 방향(D1)을 따라, 사이드 루버(33)로부터, 사이드 루버(33)에 가장 인접한 관통공(22)까지의 거리는, 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 감소하도록 사이드 루버(33)들이 형성될 수 있다. 도면을 참조하면, 제1 방향(D1)을 따라 제2 사이드 루버(332)의 내측 말단이, 제1 방향(D1)에서 제2 사이드 루버(332)와 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G6)는, 제1 사이드 루버(331)의 내측 말단이, 제1 방향(D1)에서 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G5)보다 작을 수 있다. 제3 사이드 루버(333)의 내측 말단이, 제1 방향(D1)에서 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G7)는, 제2 사이드 루버(332)의 내측 말단이, 제1 방향(D1)에서 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G6)보다 작을 수 있다. 사이드 루버(33)의 각 내측 말단에서 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리는, 제2 방향(D2)을 따라 각 사이드 루버(33)의 중심에서 측정한 거리일 수 있다.

사이드 루버(33)와 관통공(22)의 거리가 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 감소됨으로써, 연소가스가 제2 방향(D2)을 따라 유동할 때, 사이드 루버(33)와 관통공(22)의 사이로 흐르는 연소가스의 유량이 감소하되, 인접한 관통공(22)간의 공간으로 흐르는 연소가스의 유량은 증가할 수 있다. 따라서 사이드 루버(33)와 관통공(22) 사이로 흐르는 연소가스의 유동량이 감소함으로써, 본체 외측부(30)가 연소가스로부터 전달받는 열량이 감소할 수 있다.

제1 방향(D1)에서, 사이드 루버(33)로부터 사이드 루버(33)에 가장 인접한 관통공(22)까지의 거리는, 제1 방향(D1)에서 사이드 루버(33)로부터 본체 외측부(30)의 외측단까지 이르는 거리보다 클 수 있다. 도면을 참조하면, 제1 방향(D1)을 따라 제1 사이드 루버(331)의 내측 말단에서 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G5)는, 제1 사이드 루버(331)의 외측 말단에서 본체 외측부(30)의 외측단까지 이르는 거리(G2)보다 클 수 있다. 제1 방향(D1)을 따라 제2 사이드 루버(332)의 내측 말단에서 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G6)는, 제2 사이드 루버(332)의 외측 말단에서 본체 외측부(30)의 외측단까지 이르는 거리(G3)보다 클 수 있다. 제1 방향(D1)을 따라 제3 사이드 루버(333)의 내측 말단에서 가장 인접한 관통공(22)까지 이르는 거리(G7)는, 제3 사이드 루버(333)의 외측 말단에서 본체 외측부(30)의 외측단까지 이르는 거리(G4)보다 클 수 있다. 사이드 루버(33)의 각 외측 말단에서 본체 외측부(30)의 외측단까지 이르는 거리는, 제2 방향(D2)을 따라 각 사이드 루버(33)의 중심에서 측정한 거리일 수 있다.

사이드 루버(33)에서 본체 외측부(30)의 외측단에 이르는 거리가 서술한 것과 같이 형성되어, 인접한 관통공(22) 사이의 공간으로 흐르는 연소가스의 유량은 증가하고, 사이드 루버(33)와 단열측판(61) 사이로 흐르는 연소가스의 유동량은 감소할 수 있다. 따라서 단열측판(61)에 전달되는 열량이 감소할 수 있다.

본체 외측부(30) 중 사이드 루버(33)가 형성되는 영역의 적어도 일부의 제1 방향(D1)에서의 폭은, 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 감소할 수 있다. 따라서 도시된 것과 같이 테이퍼(taper)진 형상을, 본체 외측부(30)의 일부 영역이 가질 수 있다. 사이드 루버(33)가 형성되지 않는 본체 외측부(30)의 다른 일부 영역의 제1 방향(D1)에서의 폭(L3)은, 제2 방향(D2)을 따라 일정하게 유지될 수 있다. 이러한 다른 일부 영역의 제1 방향(D1)에서의 폭(L3)보다 작은 폭을, 사이드 루버(33)가 형성되는 본체 외측부(30)의 일부 영역이 가지고, 점진적으로 그 폭이 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 줄어들 수 있다.

이러한 본체 외측부(30)의 일부 영역의 형상에 따라, 복수의 사이드 루버(33) 중 제2 방향(D2)을 기준으로 상대적으로 하류측에 위치한 사이드 루버(33)의 제1 방향(D1)에서의 폭이, 상대적으로 상류측에 위치한 사이드 루버(33)의 제1 방향(D1)에서의 폭보다 작을 수 있다. 도면을 참조하면, 제2 사이드 루버(332)의 폭이 제1 사이드 루버(331)의 폭(L1)보다 작고, 제3 사이드 루버(333)의 폭(L2)이 제2 사이드 루버(332)의 폭보다 작을 수 있다. 다만 본체 외측부(30)의 폭이 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 줄어들지 않는다 하더라도, 사이드 루버(33)의 폭은 제2 방향을 따라 갈수록 줄어들 수 있다.

본체 외측부(30)의 일부 영역은 단열측판(61)과 접촉하되, 다른 일부 영역은 단열측판(61)으로부터 이격되어 있을 수 있다. 따라서 본체 외측부(30)는, 단열측판(61)과 접촉하는 접촉부(31)와, 단열측판(61)으로부터 이격된 이격부(34)를 포함할 수 있다.

본체 외측부(30)는, 접촉부(31)를 구비한다. 접촉부(31)는, 단열배관(50)과의 관계에서 단열측판(61)을 사이에 두고 접촉할 수 있도록, 단열배관(50)의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응한 형상을 가지는 본체 외측부(30)의 일부분이다. 접촉부(31)는 제2 방향(D2)을 기준으로 본체 외측부(30)의 상측에 형성될 수 있으며, 제1 방향(D1)을 기준으로 외측에 형성될 수 있다.

접촉부(31)는 단열배관(50)의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응하는 형상을 가지므로, 단열배관(50)의 단면이 도시된 것과 같이 원형으로 형성될 경우, 접촉부(31)는 원호의 형상을 가질 수 있다.

접촉부(31)와 단열배관(50)의 사이에는 단열측판(61)이 배치된다. 따라서 단열측판(61)은 접촉부(31)와 단열배관(50)에 각각 접촉할 수 있다. 본체 외측부(30)가 연소가스에 의해서 가열되어, 접촉부(31)에 접촉한 단열측판(61)에 열을 전달하고, 단열측판(61)은 전달받은 열을 단열배관(50)으로 전달할 수 있다. 이러한 구조를 이용해, 단열측판(61)이 과열되고 변색되는 상황을 방지할 수 있다.

접촉부(31)는 단열배관(50)의 적어도 일부 영역에 상응하는 형상을 가지는 부분 외에도, 단열배관(50)과 접촉하지 않은 단열측판(61)의 다른 일부분과 접촉하는 부분을 더 가질 수 있다. 이러한 접촉부(31)의 일부분의 제1 방향(D1)에서의 폭(L3)이, 제2 방향(D2)을 따라가더라도 일정하게 유지될 수 있다.

본체 외측부(30)는, 단열측판(61)으로부터 이격되어 틈을 형성하는 이격부(34)를 포함할 수 있다. 이격부(34)는 단열측판(61)의 내측면으로부터, 제1 방향(D1)을 따라 내측으로 이격되어, 단열측판(61)과 접촉하지 않는다.

본 발명의 일 실시예에서 이격부(34)는, 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 제1 방향(D1)에서의 폭이 감소하는 형태로 형성될 수 있고, 이격부(34)와 제2 방향(D2)을 따라 동일한 위치에 있는 단열측판(61)의 형상 역시, 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 제1 방향(D1)을 기준으로 내측을 향할 수 있다. 따라서 이격부(34)가 제1 방향(D1)에서 단열측판(61)으로부터 이격된 거리(G1)는, 제2 방향(D2)을 따라가면서 소정의 거리를 유지하도록, 이격부(34)와 단열측판(61)이 형성될 수 있다. 이격부(34)가 이와 같은 형상을 가지므로, 상술한 사이드 루버(33)가 형성되고, 그 폭이 제2 방향(D2)을 따라 갈수록 줄어드는 본체 외측부(30)의 일부 영역이, 이격부(34)일 수 있다.

본체 외측부(30)가 가열되더라도, 이격부(34)를 바라보고 있는 단열측판(61)의 내측면은, 이격부(34)와 접촉하지 않으므로, 전도를 통해 전달되는 이격부(34)의 열의 영향을 받지 않는다. 따라서 본체 외측부(30)는 접촉부(31)를 통해서만 단열측판(61)에 접촉할 수 있고, 접촉부(31)가 내측면에 접촉하는 단열측판(61)의 외측면엔 단열배관(50)이 배치되어, 단열측판(61)을 냉각할 수 있다. 따라서 단열측판(61)이 과열되는 것을 막을 수 있고, 단열측판(61)이 변색되는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 예시적인 전열핀(100)의 온도 분포를 나타낸 도면이다.

도 1에서 설명되었던 예시적인 전열핀(100)의 온도 분포를 살펴본다. 예시적인 전열핀(100)에서는 단열배관(도 1의 500)과 전열 핀이 단열측판을 사이에 두고 만나지 않으므로, 제1 방향(D1)을 따라 전열핀의 양단에 위치한 본체 외측부(300)가 과열되어 상대적으로 고온이 됨을 알 수 있다. 도 6의 예시적인 온도 분포에서, 단열측판과 접촉하는 전열핀의 양단의 온도는 섭씨 500도를 넘음을 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀의 온도 분포를 나타낸 도면이다.

도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전열핀인 현열 핀(10)의 본체 외측부(30)의 접촉부(31)의 온도는 섭씨 100도에서 240도 사이임을 확인할 수 있다. 상술한 단열배관(50)과 단열측판(도 4의 61)을 사이에 두고 접촉하는 접촉부(31)의 구조, 이격부(34)의 구조 및 사이드 루버(33)의 형상에 의해, 본체 외측부(30)의 온도가 예시적인 전열핀(100)보다 현저하게 감소할 수 있다.

이상에서, 본 발명의 실시예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

1 : 콘덴싱 보일러
10 : 현열 핀
11 : 버너조립체
12 : 연소실
13 : 배기 덕트
14 : 응축수 받이
15 : 응축수 배출구
16 : 송풍기
20 : 핀 본체
21 : 둘레부
22 : 관통공
23 : 사이 영역
24 : 골
30 : 본체 외측부
31 : 접촉부
32 : 핀 사이드 홈
33 : 사이드 루버
34 : 이격부
40 : 현열 열교환배관
50 : 단열배관
60 : 하우징
61 : 단열측판
62 : 일반측판
63 : 유로캡 플레이트
70 : 잠열 열교환부
71 : 잠열 열교환배관
72 : 잠열 핀
100 : 예시적인 전열핀
121 : 연소실의 내부공간
200 : 예시적인 전열핀의 핀 본체
211 : 말단 둘레부
212 : 중간 둘레부
231 : 본체 루버
300 : 예시적인 전열핀의 본체 외측부
331 : 제1 사이드 루버
332 : 제2 사이드 루버
333 : 제3 사이드 루버
500 : 예시적인 단열배관
600 : 예시적인 하우징
631 : 유로캡
D1 : 제1 방향
D2 : 제2 방향

Claims

판형의 핀 본체;
내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및
상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고,
상기 본체 외측부는, 내부를 따라 상기 난방수가 흐르는 단열배관과 단열측판을 사이에 두고 접촉할 수 있도록, 상기 단열배관의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응한 형상을 가지는 접촉부와, 상기 단열측판으로부터 이격되어 틈을 형성하는 이격부를 포함하는, 전열핀.
제1항에 있어서,
상기 본체 외측부에 관통 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 사이드 루버를 더 포함하는, 전열핀.
제2항에 있어서,
상기 핀 본체를 따라 흐르게 될 연소가스의 유동방향을 제2 방향이라 할 때,
상기 루버는 복수로 구성되고,
상기 제1 방향을 따라, 상기 복수의 사이드 루버로부터, 상기 복수의 사이드 루버에 가장 인접한 관통공까지의 거리는, 상기 제2 방향을 따라 갈수록 감소하는, 전열핀.
제2항에 있어서,
상기 핀 본체를 따라 흐르게 될 연소가스의 유동방향을 제2 방향이라 할 때,
상기 사이드 루버는 복수로 구성되고,
상기 복수의 사이드 루버 중 상기 제2 방향을 기준으로 상대적으로 상류측에 위치한 사이드 루버의 상기 제1 방향에서의 폭이, 상대적으로 하류측에 위치한 사이드 루버의 상기 제1 방향에서의 폭보다 큰, 전열핀.
제4항에 있어서,
상기 본체 외측부 중 상기 사이드 루버가 형성되는 영역의 적어도 일부의 상기 제1 방향에서의 폭은, 상기 제2 방향을 따라 갈수록 감소하는, 전열핀.
제1항에 있어서,
상기 핀 본체를 따라 흐르게 될 연소가스의 유동방향을 제2 방향이라 할 때,
상기 제2 방향을 기준으로 상기 본체 외측부의 상류 측에 위치하는 본체 외측부의 상단에는, 상기 제2 방향을 따라 파여 핀 사이드 홈이 형성되는, 전열핀.
판형의 핀 본체;
내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및
상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고,
상기 본체 외측부는, 상기 본체 외측부에 관통 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 복수의 사이드 루버를 포함하고,
상기 제1 방향을 따라, 상기 사이드 루버로부터 상기 사이드 루버에 가장 인접한 관통공까지의 거리는, 상기 사이드 루버로부터 상기 본체 외측부의 외측단까지 이르는 거리보다 큰, 전열핀.
판형의 핀 본체;
내부 중공을 따라 난방수가 흐르게 되는 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 소정 방향인 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및
상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고,
상기 본체 외측부는, 상기 본체 외측부에 관통 형성되고, 상기 제1 방향으로 연장된 복수의 사이드 루버를 포함하고,
상기 핀 본체를 따라 흐르게 될 연소가스의 유동방향을 제2 방향이라 할 때, 상기 본체 외측부 중 상기 사이드 루버가 형성되는 영역의 적어도 일부의 상기 제1 방향에서의 폭은, 상기 제2 방향을 따라 갈수록 감소하는, 전열핀.
연소반응에 의해 생성된 열을 전달받아 난방수를 가열하도록, 내부 중공을 따라 상기 난방수를 유동시키는 열교환배관 및 상기 열교환배관이 관통하는 전열핀을 포함하는 열교환부;
소정 방향인 제1 방향을 기준으로 상기 열교환부와 인접하게 배치되되, 상기 열교환부를 단열하기 위해, 상기 난방수를 공급받아 내부를 통해 유동시키는 단열배관; 및
상기 제1 방향을 기준으로 상기 열교환부의 양측과 상기 단열배관 사이에 위치하는 단열측판을 포함하고,
상기 전열핀은, 상기 제1 방향을 기준으로 양측에, 상기 단열배관의 외측면이 상기 단열측판을 사이에 두고 접촉할 수 있도록, 상기 단열배관의 외측면의 적어도 일부 영역과 상응하게 형성되는 접촉부를 포함하는, 열교환기 유닛.
제9항에 있어서,
상기 전열핀은,
판형의 핀 본체;
상기 열교환배관이 삽입되게 상기 핀 본체에 관통 형성되며, 상기 제1 방향으로 서로 이격되게 마련되는 복수 개의 관통공; 및
상기 제1 방향을 기준으로, 상기 핀 본체의 양단의 적어도 일부 영역에서 외측으로 돌출되어 형성된 2개의 본체 외측부를 포함하고,
상기 접촉부는, 상기 본체 외측부에 구비되는, 열교환기 유닛.
제10항에 있어서,
상기 본체 외측부는, 상기 단열측판으로부터 이격되어 틈을 형성하는 이격부를 더 구비하는, 열교환기 유닛.
제11항에 있어서,
상기 이격부의 상기 제1 방향에서의 폭은, 상기 전열핀을 따라 흐르게 될 연소가스의 유동방향인 제2 방향을 따라 갈수록 감소하고,
상기 제1 방향에서 상기 이격부가 상기 단열측판으로부터 이격된 거리는, 상기 제2 방향을 따라가면서 소정의 거리를 유지하는, 열교환기 유닛.