KR20210133455A

KR20210133455A - 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기

Info

Publication number: KR20210133455A
Application number: KR1020200052076A
Authority: KR
Inventors: 임형택; 채수백; 이원일
Original assignee: 린나이코리아 주식회사
Priority date: 2020-04-29
Filing date: 2020-04-29
Publication date: 2021-11-08
Also published as: KR102336180B1

Abstract

본 발명은 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 관한 것으로, 수배관을 형성하되, 수배관과 연통되어 물을 가열하는 전열관을 형성한 하우징을 구비하고, 이 하우징 내측 상면에 화염을 분출하는 메탈파이버버너를 형성하며, 메탈파이버버너 저면 양측에 메탈파이버버너의 높이보다 높게 형성된 단열재고정프레임을 설치하되, 이 단열재고정프레임에 메탈파이버버너의 높이보다 높게 형성된 단열재를 고정 설치함으로써, 메탈파이버버너 측방으로 분출되어 하우징의 내벽 및 수배관을 향하는 불꽃을 차단하는 단열재를 고정프레임으로 견고하게 압입 고정하여, 단열재가 메탈파이버버너 저면 양측에서 이탈되는 것을 방지한다.
본 발명에 따르면, 메탈파이버버너의 높이보다 상대적으로 높게 형성된 단열재를 고정프레임으로 압입 고정하여, 메탈파이버버너 양측에 서로 대향되는 한 쌍의 단열재가 직립 고정되고, 단열재를 고정프레임으로 압입 고정하여, 단열재가 메탈파이버버너 방향으로 기울어지거나 혹은 이탈될 우려가 없으며, 또한, 화염을 차단하면서 가열된 단열재의 열기가 고정프레임의 냉각홀을 통해 외부로 방출되어, 단열재의 열기에 의해 고정프레임에 열변형이 발생되는 것이 방지되고, 특히, 단열재를 고정하는 고정프레임을 하우징 내벽에서 정해진 거리 이격시켜, 단열재의 열기가 하우징 내벽으로 전달될 우려가 없다.

Description

단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기{Boiler heat exchanger with fixed insulation frame}

본 발명은 보일러용 전열열교환기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 메탈파이버버너의 높이보다 높게 형성된 고정프레임에 메탈파이버버너에서 분출되는 화염을 차단하도록 메탈파이버버너의 높이보다 높게 형성된 단열재를 고정하여, 메탈파이버버너 저면 양측에서 단열재가 수직방향으로 견고하게 고정되도록 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 관한 것이다.

일반적으로, 보일러는 가정이나 사무실 혹은 그 외 공장 등과 같은 다양한 건축물에 설치되어 공기와 가스가 혼합된 혼합연료를 연소시킴으로써 발생하는 열원과의 열교환을 통해 온수와 난방수를 공급한다.

이를 위해, 보일러는 공기와 가스를 각각 외부로부터 공급받아 혼합한 다음 그 혼합된 혼합연료를 버너에 공급하는 연료공급기와, 상기 연료공급기로부터 혼합연료를 공급받아 점화장치에 의해 연소시킴으로써 화염을 발생시키는 버너 및 난방환수가 버너로부터 공급된 열원과 열교환되도록 하여 난방환수를 난방수로 가열하는 열교환기를 포함한다.

특히, 최근에는 난방환수가 버너에서 발생된 현열과 1차로 열교환을 하는 현열열교환기 및 난방환수가 상기 현열열교환기에서 열교환을 마친 연소가스와 2차로 열교환을 하는 잠열열교환기를 구비한 콘덴싱 열교환기가 많이 사용되고 있으며, 이러한 콘덴싱 열교환기를 구비한 보일러를 콘덴싱 보일러라 한다.

또한 가정에서 사용되고 있는 난방 및 온수 보일러는 사용 연료에 따라 기름보일러와 가스보일러로 나눌 수 있는데, 이 중에서 최근에는 대기오염이 적고 사용이 편리한 가스보일러가 주로 사용되고 있다.

특허문헌 1은 종래의 열교환기를 나타낸 것으로서, 이를 참조하면, 연소반응을 일으키는 버너조립체와, 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 버너조립체보다 하류에 위치하고, 내부에 상기 연소반응에 의한 화염이 위치하는 연소실과, 상기 연소반응에 의해 생성된 현열을 전달받아 난방수를 가열하는 현열 열교환기와, 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 현열 열교환기보다 하류에 위치하고, 상기 연소가스의 상변화시 발생하는 잠열을 전달받아 상기 난방수를 가열하는 잠열 열교환기 및 상기 현열 열교환기에 인접하게 배치되되, 상기 현열 열교환기를 단열하기 위해, 상기 난방수를 공급받아 내부를 통해 유동시키는 현열 단열배관으로 구성된다.

여기서, 연소실은 그 내측 상면에 버너를 형성하고, 연소실의 측벽에 연소실단열부를 부착 형성하여, 버너에서 분출되는 화염이 연소실의 측벽으로 전달되는 것을 차단한다.

그러면, 버너에서 분출되는 화염이 연소실 단열부에 차단되어 연소실의 측벽에 직접적으로 접촉되는 것이 방지되고, 이에따라, 연소실 단열부가 화염에 의해 가열되는 것이 방지된다.

이때, 연소실 단열부는 연소실 내측 상단에서 하단까지 이어지도록 수직 방향으로 돌출 형성되어, 연소실의 측벽을 감싸 커버하는 것이다.

그리고, 버너에서 분출되는 화염은 하방으로 직 분사되어 현열열교환기를 가열하면서, 현열열교환기를 통과하는 난방수가 현열열교환기와 열교환작용하도록 함으로써, 현열열교환기를 통과한 난방수가 가열되는 것이다.

또한, 현열열교환기를 통과하여 하방으로 이동하는 열기는 잠열열교환기를 가열하면서, 잠열열교환기를 통과하는 난방수가 가열되도록 한다.

하지만, 상기와 같은 특허문헌 1은 연소실 단열부가 연소실의 측벽을 따라 상단에서 하단까지 연장되어 버너에서 분출되는 화염의 분출 각도가 급격히 제한되고, 이 분출 각도 제한으로 현열열교환기의 양측에 위치된 현열 단열배관에 비해 상대적으로 중앙에 위치된 현열 단열배관으로 열이 집중되어, 현열 단열배관에 고르게 열을 전달할 수 없으며, 현열 단열배관의 중앙부로 열이 편심되어 난방수의 가열 성능이 저하되고, 연소실의 측벽에 연소실 단열부를 단순 부착 또는 밀착시켜 그 고정력이 매우 약하며, 특히, 연소실 단열부가 가열되면서 연소실 측벽으로 이 열기를 전달하여 연소실 단열부와 연소실 측벽간의 부착력이 급격히 저하되고, 이 고정력 또는 부착력 약화로 인해, 연소실 단열부가 연소실의 측벽에서 버너 방향으로 기울어지거나 혹은 이탈될 우려가 있고, 이 연소실 단열부의 이탈로 연소실의 측벽이 버너에서 분출되는 화염에 그대로 노출되어, 화염의 열기가 연소실의 측벽으로 그대로 전달되고, 특히, 연소실의 측벽이 화염과의 접촉에 의해 열변형이 발생되어 연소실의 측벽에 손상이 발생되어, 제품의 신뢰성이 저하되는 문제점이 있다.

KR

10-2019-0138555

A

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 내부 양측에 수배관을 형성하되, 내측 하부에 수배관과 연통되어 물을 가열하는 전열관을 형성한 하우징을 구비하고, 이 하우징 내측 상면에 화염을 분출하는 메탈파이버버너를 형성하며, 메탈파이버버너 저면 양측에 메탈파이버버너의 높이보다 높게 형성된 단열재고정프레임을 설치하되, 이 단열재고정프레임에 메탈파이버버너의 높이보다 높게 형성된 단열재를 고정 설치함으로써, 메탈파이버버너 측방으로 분출되어 하우징의 내벽 및 수배관을 향하는 불꽃을 차단하는 단열재를 고정프레임으로 견고하게 압입 고정하여, 단열재가 메탈파이버버너 저면 양측에서 이탈되는 것을 방지하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기를 제공하는 것이다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기는, 상부가 개방된 중공형상으로, 내부 양측에 서로 대칭되게 형성되어 일단에서 타단방향으로 물을 통과시키는 수배관을 형성하고, 내측 하부에 수배관과 연통되어 물을 공급받되, 내부로 통과되는 물을 열교환작용으로 가열하는 전열관을 형성한 하우징과; 상기 하우징 내측 상면에 고정 설치되어 상기 하우징 내부 공간을 향해 방사상으로 화염을 분출하는 메탈파이버버너; 상기 메탈파이버버너의 저면 양측에 서로 대향되게 한 쌍으로 고정 설치되되, 그 높이가 상기 메탈파이버버너의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되어 수직방향으로 고정된 단열재고정프레임; 상기 메탈파이버버너의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되되, 상기 단열재고정프레임에 압입 고정되어 상기 메탈파이버버너 측방으로 분사되는 화염이 상기 수배관에 접촉되는 것을 차단하는 단열재;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재고정프레임은, 상기 하우징의 내벽에서 정해진 거리 이격되어 상기 메탈파이버버너에 근접되게 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재고정프레임은, 상기 메탈파이버버너의 저면 양측에 밀착 고정되는 고정판과; 상기 고정판 일단에서 하방으로 연장 형성되어 상기 단열재의 일 측면을 지지하는 지지벽; 상기 지지벽 하단에서 상기 고정판과 대응되는 방향으로 연장 돌출되어 상기 단열재를 상방으로 누름 가압하는 압착판;으로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재고정프레임은, 상기 지지벽과 반대되는 상기 고정판 타단에 상기 압착판을 향해 수직방향으로 돌출 형성되어 상기 단열재가 상기 메탈파이버버너 방향으로 이탈되거나 또는 기울어지는 것을 차단하는 차단가이드를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 차단가이드는, 상기 메탈파이버버너의 측방으로 분출되는 화염에 접촉되는 것이 방지되도록, 상기 메탈파이버버너의 측방으로 분출되는 화염 보다 상대적으로 더 높게 위치된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재고정프레임은, 상기 지지벽 양측에 상기 지지벽과 직교되는 방향으로 돌출되어 상기 압착판에 의해 가압된 상기 단열재의 양 측면을 밀착 지지하는 측면가이드를 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 압착판의 길이는 상기 측면가이드 사이의 거리보다 상대적으로 더 길게 형성되어 상기 단열재를 누름 가압하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재고정프레임의 지지벽은, 일 측면에 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되어, 상기 단열재의 열기가 외부로 방출되도록 안내하는 냉각홀을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재의 길이는, 상기 압착판의 길이 및 상기 측면가이드 사이의 거리보다 상대적으로 짧게 형성되어, 상기 압착판 및 상기 측면가이드 내측에 결합 고정되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 단열재고정프레임의 고정판은, 양 말단에 상기 고정판과 직교되는 방향으로 연장 형성되어, 상기 단열재의 높이보다 상대적으로 낮은 높이를 갖는 보조단열재를 고정하는 연장프레임을 더 형성한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기에 있어서, 상기 연장프레임은, 상기 보조단열재의 상면 및 측면을 떠받쳐 지지하는 받침부와; 상기 받침부 하단 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되되, 상기 단열재고정프레임 방향으로 절곡형성되어 상기 보조단열재의 저면을 누름 가압하면서 상기 보조단열재를 상기 받침부에 밀착 고정하는 집게;로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 메탈파이버버너의 높이보다 상대적으로 높게 형성된 단열재를 고정프레임으로 압입 고정하여, 메탈파이버버너 양측에 서로 대향되는 한 쌍의 단열재가 직립 고정되고, 단열재를 고정프레임으로 압입 고정하여, 단열재가 메탈파이버버너 방향으로 기울어지거나 혹은 이탈될 우려가 없으며, 또한, 화염을 차단하면서 가열된 단열재의 열기가 고정프레임의 냉각홀을 통해 외부로 방출되어, 단열재의 열기에 의해 고정프레임에 열변형이 발생되는 것이 방지되고, 특히, 단열재를 고정하는 고정프레임을 하우징 내벽에서 정해진 거리 이격시켜, 단열재의 열기가 하우징 내벽으로 전달될 우려가 없다.

또한, 단열재가 고정프레임에 고정된 상태에서 하우징의 내벽 또는 수배관으로 분출되는 화염을 차단하여, 메탈파이버버너에서 분출되는 화염이 수배관에 접촉될 우려가 없어 화염의 온도(예컨대, 열기)가 수배관과의 열교환작용으로 인해 저하될 우려가 없으며, 화염의 온도 유지로 하우징 내의 혼합가스 연소 성능이 향상되어 혼합가스의 완전 연소가 이루어지며, 또한, 혼합가스의 완전 연소로 인해 일산화탄소(CO) 발생률이 저하되어 하우징 내의 온도가 상승될 우려가 없어, 제품의 신뢰성이 향상되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기를 나타낸 사시도.
도 2는 도 1에서 메탈파이버버너를 분해한 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기의 메탈파이버버너에서 고정프레임을 분해한 요부 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기의 고정프레임을 측면에서 바라본 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기의 메탈파이버버너를 절개한 절개 사시도.
도 6은 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기의 측 단면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 하우징(100)은 상부가 개방된 중공형상으로, 내부 양측에 서로 대칭되게 형성되어 일단에서 타단방향으로 물을 통과시키는 수배관(101)을 형성하고, 내측 하부에 수배관(101)과 연통되어 물을 공급받되, 내부로 통과되는 물을 열교환작용으로 가열하는 전열관(102)을 형성한다.

상기 하우징(100)은 보일러(미도시) 내부에 설치되고, 상기 수배관(101) 및 전열관(102)을 통해 순환되는 물을 가열하여, 난방 및 온수를 공급한다.

상기 하우징(100)은 개방된 상부를 통해 내부공간으로 혼합가스를 공급받는다.

상기 수배관(101)은 상부에서 하부로 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되어 물을 순환시키면서, 상기 하우징(100)이 정해진 온도 이상으로 가열되는 것을 방지한다.

상기 수배관(101)은 물과의 열교환작용으로 물을 중온으로 변화시키면서 냉각되고, 이 중온으로 변화된 물을 상기 전열관(102)으로 공급한다.

상기 수배관(101)은 상기 단열재고정프레임(300)에 고정된 상기 단열재(400)에 의해 커버되어, 상기 메탈파이버버너(200)에서 분출되는 화염에 접촉되는 것이 방지된다.

상기 전열관(102)은 상기 메탈파이버버너(200)에서 분출되어 외면에 접촉되는 화염에 직접적으로 가열되어 정해진 온도로 상승된다.

상기 전열관(102)은 내부로 물을 순환시키면서 열교환작용으로 물을 가열하여, 온수를 배출한다.

상기 전열관(102)은 상방에서 하방을 향해 타원형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상기 전열관(102)은 직렬방향으로 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성된다.

상기 하우징(100)은 일단이 외부로 노출되되, 타단이 상기 메탈파이버버너(200) 하부에 위치되어 상기 메탈파이버버너(200)에서 분산되는 혼합가스를 점화하는 점화플러그(S)를 형성한다.

상기 점화플러그(S)는 일단을 통해 전원을 공급받되, 타단에서 스파크가 일어나도록 하여 혼합가스를 점화한다.

상기 점화플러그(S)의 타단은 상기 메탈파이버버너(200)에서 정해진 거리 이격되게 형성된다.

메탈파이버버너(200)는 상기 하우징(100) 내측 상면에 고정 설치되어 상기 하우징(100) 내부 공간을 향해 방사상으로 화염을 분출한다.

상기 메탈파이버버너(200)는 상기 하우징(100)의 개방된 상부를 통해 상기 하우징(100) 내로 유입되는 혼합가스를 균일하게 분사한다.

상기 메탈파이버버너(200)은 상기 하우징(100)의 개구된 상면 테두리를 덮어 커버한다.

상기 메탈파이버버너(200)는 상기 하우징(100)의 개구된 상부와 연통되어, 상기 하우징(100) 내로 혼합가스가 유입되는 것을 허용한다.

상기 메탈파이버버너(200)는 그 저면 양측에 상기 단열재고정프레임(300)의 고정판(301)이 용접방식(예컨대, 스폿용접)에 의해 고정되도록 한다.

상기 메탈파이버버너(200)는 상광하협 구조로 돌출 형성되어, 그 표면에서 화염이 점화되도록 유도함과 동시에 상기 하우징(100) 내부 공간을 향해 방사상으로 화염을 분출한다.

상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염은 상기 단열재고정프레임(300)에 고정된 상기 단열재(400)에 차단된다.

단열재고정프레임(300)은 상기 메탈파이버버너(200)의 저면 양측에 서로 대향되게 한 쌍으로 고정 설치되되, 그 높이가 상기 메탈파이버버너(200)의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되어 수직방향으로 고정된다.

상기 단열재고정프레임(300)은 상기 단열재(400)를 상방으로 누름 가압하여, 상기 단열재(400)를 상기 메탈파이버버너(200) 저면 양측에 수직 방향으로 고정한다.

상기 단열재고정프레임(300)은 상기 하우징(100)의 내벽에서 정해진 거리 이격되어 상기 메탈파이버버너(200)에 근접되게 형성된다.

상기 단열재고정프레임(300)은 상기 수배관(101)을 커버할 수 있는 높이로 돌출 형성되는 것이 바람직하다.

상기 단열재고정프레임(300)은 상기 메탈파이버버너(200)의 저면 양측에 밀착 고정되는 고정판(301)과, 상기 고정판(301) 일단에서 하방으로 연장 형성되어 상기 단열재(400)의 일 측면을 지지하는 지지벽(302) 및 상기 지지벽(302) 하단에서 상기 고정판(301)과 대응되는 방향으로 연장 돌출되어 상기 단열재(400)를 상방으로 누름 가압하는 압착판(303)으로 구성된다.

상기 고정판(301) 및 지지벽(302)은 상기 단열재(400)의 길이에 비례하도록 형성되어, 상기 단열재(400)의 상면 및 측면을 지지하는 것이 바람직하다.

상기 고정판(301)은 상기 메탈파이버버너(200)의 저면 양측에 용접(예컨대, 스폿용접)에 의해 밀착 고정된다.

상기 단열재고정프레임(300)의 지지벽(302)은 일 측면에 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되어, 상기 단열재(400)의 열기가 외부로 방출되도록 안내하는 냉각홀(302b)을 더 형성한다.

상기 냉각홀(302b)은 화염을 차단하는 상기 단열재(400)의 열기가 외부로 방출되도록 안내하여, 상기 단열재(400)의 열기가 상기 단열재고정프레임(300)의 지지벽(302)에 전달되는 것을 방지한다.

상기 단열재고정프레임(300)은 상기 지지벽(302)과 반대되는 상기 고정판(301) 타단에 상기 압착판(303)을 향해 수직방향으로 돌출 형성되어 상기 단열재(400)가 상기 메탈파이버버너(200) 방향으로 이탈되거나 또는 기울어지는 것을 차단하는 차단가이드(304)를 더 형성한다.

상기 차단가이드(304)는 상기 단열재(400)의 상단 일측면이 걸림되도록 하여, 상기 단열재(400)가 하향경사진 방향으로 기울어져 이탈되는 것을 차단한다.

상기 차단가이드(304)는 상기 고정판(301)의 길이에 비례하도록 길이방향을 따라 형성된다.

상기 차단가이드(304)는 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염에 접촉되는 것이 방지되도록, 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염 보다 상대적으로 더 높게 위치된다.

상기 차단가이드(304)는 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염에 의해 가열되거나 혹은 열변형되는 것이 방지된다.

상기 단열재고정프레임(300)은 상기 지지벽(302) 양측에 상기 지지벽(302)과 직교되는 방향으로 돌출되어 상기 압착판(303)에 의해 가압된 상기 단열재(400)의 양 측면을 밀착 지지하는 측면가이드(302a)를 더 형성한다.

상기 측면가이드(302a)는 상기 압착판(303)에 근접되도록 형성되어, 상기 단열재(400)의 하단 양 측면을 밀착 지지한다.

상기 단열재고정프레임(300)의 상기 압착판(303)의 길이(L1)는 상기 측면가이드(302a) 사이의 거리(L2)보다 상대적으로 더 길게 형성되어 상기 단열재(400)를 누름 가압한다.

상기 측면가이드(302a)는 상기 압착판(303)의 양단이 걸림되도록 유도하여, 상기 압착판(303)이 상기 고정판(301) 방향을 향해 정해진 각도 이상으로 절곡되는 것을 차단한다.

상기 단열재고정프레임(300)의 고정판(301)은 양 말단에 상기 고정판(301)과 직교되는 방향으로 연장 형성되어, 상기 단열재(400)의 높이보다 상대적으로 낮은 높이를 갖는 보조단열재(400a)를 고정하는 연장프레임(301a)을 더 형성한다.

상기 연장프레임(301a)은 상기 단열재고정프레임(300) 보다 상대적으로 그 높이가 낮게 형성되고, 그 높이는 상기 단열재고정프레임(300)의 1/3미만인 것이 바람직하다.

상기 보조단열재(400a)는 상기 단열재고정프레임(300)에 고정된 상기 단열재(400)와 직교되는 방향으로 설치되어, 상기 메탈파이버버너(200)에서 분출되는 화염이 상기 하우징(100) 내측 상면 또는 상기 하우징(100) 내의 주변 부품에 접촉되는 것을 방지한다.

상기 연장프레임(301a)은 상기 보조단열재(400a)의 상면 및 측면을 떠받쳐 지지하는 받침부(301a-1)와, 상기 받침부(301a-1) 하단 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되되, 상기 단열재고정프레임(300) 방향으로 절곡형성되어 상기 보조단열재(400a)의 저면을 누름 가압하면서 상기 보조단열재(400a)를 상기 받침부(301a-1)에 밀착 고정하는 집게(301a-2)로 구성된다.

상기 집게(301a-2)는 판재형상으로 형성되어 상기 보조단열재(400a)를 누름 가압하는 것이 바람직하다.

단열재(400)는 상기 메탈파이버버너(200)의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되되, 상기 단열재고정프레임(300)에 압입 고정되어 상기 메탈파이버버너(200) 측방으로 분사되는 화염이 상기 수배관(101)에 접촉되는 것을 차단한다.

상기 단열재(400)는 상기 그 저면이 상기 압착판(303)에 상방으로 누름 가압되어, 상기 단열재고정프레임(300) 상에 수직상태로 고정된다.

상기 단열재(400)는 상기 단열재고정프레임(300)의 고정판(301), 지지벽(302) 및 압착판(303)에 의해 감싸져 상기 단열재고정프레임(300) 내에 고정된다.

상기 단열재(400)의 길이는 상기 압착판(303)의 길이(L1) 및 상기 측면가이드(302a) 사이의 거리(L2)보다 상대적으로 짧게 형성되어, 상기 압착판(303) 및 상기 측면가이드(302a) 내측에 결합 고정된다.

상기 단열재(400)는 상기 차단가이드(304)에 의해 그 상부 일측면이 걸림 고정되어, 상기 메탈파이버버너(200) 방향으로 기울어지거나 혹은 이탈되는 것이 방지된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 단열재고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기는 다음과 같이 사용된다.

먼저, 메탈파이버버너(200)의 저면 양측에 단열재고정프레임(300)을 밀착 고정하고, 그 상태에서, 상기 단열재고정프레임(300)에 단열재(400)를 압입 고정하여, 상기 메탈파이버버너(200) 저면 양측에 상기 단열재(400)를 수직 방향으로 고정한다.

이때, 상기 단열재고정프레임(300) 및 상기 단열재(400)의 높이는 상기 메탈파이버버너(200)의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성된다.

여기서, 상기 단열재고정프레임(300)의 고정판(301)을 상기 메탈파이버버너(200)의 저면에 용접방식(예컨대, 스폿용접)으로 고정하고, 이 고정판(301) 및 지지벽(302)에 상기 단열재(400)의 상면 및 측면이 밀착되도록 한 상태에서, 상기 지지벽(302) 하단에서 절곡 형성된 압착판(303)으로 상기 단열재(400) 저면을 상방으로 누름 가압함으로써, 상기 단열재고정프레임(300) 내에 상기 단열재(400)가 고정된다.

특히, 상기 단열재고정프레임(300) 내에 고정된 상기 단열재(400)는, 그 상단 일 측면이 상기 고정판(301)의 일단에서 상기 압착판(303) 방향으로 절곡 형성된 상기 차단가이드(304)에 밀착 지지되어, 상기 단열재고정프레임(300) 내에서 상기 메탈파이버버너(200) 방향으로 기울어지거나 혹은 상기 단열재고정프레임(300) 내에서 이탈되는 것이 방지된다.

또한, 상기 단열재(400)는 상기 지지벽(302) 양단에서 상기 메탈파이버버너(200) 방향으로 연장 돌출된 측면가이드(302a)에 의해 양측면이 밀착 지지되어, 상기 단열재고정프레임(300)의 양측 방향을 통해 상기 단열재고정프레임(300) 내에서 이탈되는 것이 방지된다.

이때, 상기 측면가이드(302a) 사이의 거리(L2)는 상기 압착판(303)의 길이(L1)보다 상대적으로 짧게 형성됨으로써, 상기 단열재(400)를 누름 가압하는 상기 압착판(303)의 상면 양단이 상기 측면가이드(302a)에 걸림되어, 상기 압착판(303)이 상방으로 정해진 각도 이상 절곡되는 것이 차단된다.

이어서, 상기 고정판(301)의 양측에서 연장 형성된 연장프레임(301a)에 상기 단열재(400) 보다 상대적으로 낮은 높이를 갖도록 형성된 보조단열재(400a)를 고정하여, 상기 단열재(400)와 직교되는 방향에 보조단열재(400a)를 설치한다.

여기서, 상기 보조단열재(400a)는 상기 메탈파이버버너(200) 저면에 밀착 고정되어, 상기 보조단열재(400a)의 측면 및 상면이 밀착되도록 허용하는 받침부(301a-1)를 구비하고, 이 받침프레임(301a-1) 하단에서 상기 메탈파이버버너(200) 방향으로 절곡 형성된 집게(301a-2)로 상기 보조단열재(400a)의 저면을 누름 가압함으로써, 상기 보조단열재(400a)가 상기 연장프레임(301a)에 고정 설치된다.

즉, 상기와 같이 단열재고정프레임(300)에 단열재(400)를 고정한 메탈파이버버너(200)의 테두리를 상기 하우징(100)의 개방된 상면 테두리에 밀착 고정하되, 용접방식으로 고정하여, 상기 메탈파이버버너(200)가 상기 하우징(100) 내부 공간에 위치되도록 한다.

그리고, 상기 하우징(100)의 수배관(101)을 통해 물을 순환시키되, 상기 하우징(100)의 개방된 상부를 통해 혼합가스를 상기 하우징(100) 내로 공급하게 되면, 혼합가스가 상기 메탈파이버버너(200)를 통해 상기 하우징(100) 내로 분출되고, 이때, 상기 하우징(100)에 설치된 점화플러그(S)로 스파크를 일으켜 상기 메탈파이버버너(200)에서 화염이 점화되도록 한다.

이때, 상기 메탈파이버버너(200)의 점화부(202)를 통해 분출되는 혼합가스는 점화플러그(S)에서 발생되는 스파크에 의해 점화를 일으켜 화염을 생성하고, 이 화염은 상기 메탈파이버버너(200)의 표면에서 연소됨과 동시에 상기 하우징(100) 내로 분출되는 것이다.

여기서, 상기 메탈파이버버너(200) 표면에서 연소되는 화염은 상기 하우징(100) 내로 유입되는 혼합가스가 화염으로 점화된 후 상기 하우징(100) 내부 공간으로 분출되도록 혼합가스를 연속하여 연소시킨다.

그리고, 상기 메탈파이버버너(200)의 전체 면적에서 화염이 고르게 연소되면서, 상기 메탈파이버버너(200)에서 화염이 방사상으로 분출되고, 특히, 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분사되는 화염은 상기 단열재고정프레임(300)에 고정 설치된 상기 단열재(400)에 차단되어 상기 하우징(100)의 내벽 및 수배관(101)에 접촉되는 것이 방지된다.

여기서, 상기 단열재고정프레임(300)은 상기 하우징(100)의 내벽에서 정해진 거리 이격되어 상기 메탈파이버버너(200)에 근접되도록 설치됨으로써, 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염을 지속적으로 차단하면서 가열되는 상기 단열재(400)의 열기가 상기 지지벽(302)의 냉각홀(302b)을 통해 상기 하우징(100)의 내벽과 상기 지지벽(302) 사이의 틈새로 방출되는 것이다.

그러면, 상기 단열재(400)의 열기가 상기 지지벽(302)으로 전달되는 것이 방지됨과 동시에 상기 지지벽(302)이 상기 하우징(100) 내벽에서 정해진 거리 이격된 상태를 유지하여, 상기 하우징(100) 내벽으로 상기 단열재(400) 열기가 전달되는 것이 차단됨으로써, 상기 지지벽(302)과 상기 하우징(100) 내벽에 열변형이 발생되는 것이 방지된다.

특히, 상기 단열재(400)의 상부 일 측면을 지지하는 차단가이드(304)는 그 높이가 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분사되는 화염의 높이보다 상대적으로 더 높게 위치되어, 화염에 직접적으로 접촉되는 것이 방지됨으로써, 화염의 접촉으로 인한 열변형이 일어나는 것이 방지된다.

한편, 상기 고정판(301)에서 연장된 연장프레임(301a)에 설치된 보조단열재(400a)는 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염이 상기 메탈파이버버너(200)의 주변 테두리 및 상기 하우징(100) 내측 상면에 접촉되는 것을 방지하거나 혹은 상기 하우징(100) 내에 설치된 부품(미도시)에 접촉되는 것을 차단하여, 상기 하우징(100) 내측 상면 및 부품에 열변형이 일어나거나 혹은 열로 인한 손상을 입는 것을 차단한다.

이후, 상기 메탈파이버버너(200)에서 분출되는 화염은 상기 단열재(400)에 안내되어 상기 하우징(100) 내에 설치된 전열관(102)에 직접적으로 접촉되면서 상기 전열관(102)을 가열하고, 이에따라, 상기 전열관(102) 내로 흐르는 물이 상기 전열관(102)과의 열교환작용으로 정해진 온도로 가열된다.

그리고, 상기 전열관(102) 내에서 가열된 온수는 외부로 방출되어 난방을 진행하거나 혹은 온수로 공급되는 것이다.

상기와 같이 메탈파이버버너(200) 저면 양측에 메탈파이버버너(200) 보다 상대적으로 더 높게 형성된 단열재고정프레임(300)을 설치하되, 이 단열재고정프레임(300)에 메탈파이버버너(200) 보다 상대적으로 더 높게 형성된 단열재(400)를 수직방향으로 고정하는 구조는, 메탈파이버버너(200)의 높이보다 상대적으로 높게 형성된 단열재(400)를 단열재고정프레임(300)으로 압입 고정하여, 메탈파이버버너(200) 양측에 서로 대향되는 한 쌍의 단열재(400)가 직립 고정되고, 단열재(400)를 단열재고정프레임(300)으로 압입 고정하여, 단열재(400)가 메탈파이버버너(200) 방향으로 기울어지거나 혹은 이탈될 우려가 없으며, 또한, 화염을 차단하면서 가열된 단열재(400)의 열기가 단열재고정프레임(300)의 냉각홀(302b)을 통해 외부로 방출되어, 단열재(400)의 열기에 의해 단열재고정프레임(300)에 열변형이 발생되는 것이 방지된다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기는 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.

100 : 하우징 101 : 수배관
102 : 전열관 200 : 메탈파이버버너
300 : 단열재고정프레임 301 : 고정판
301a : 연장프레임 301a-1 : 받침부
301a-2 : 집게 302 : 지지벽
302a : 측면가이드 302b : 냉각홀
303 : 압착판 304 : 차단가이드
400 : 단열재 400a : 보조단열재
L1 : 길이 L2 : 거리
S : 점화플러그

Claims

상부가 개방된 중공형상으로, 내부 양측에 서로 대칭되게 형성되어 일단에서 타단방향으로 물을 통과시키는 수배관(101)을 형성하고, 내측 하부에 수배관(101)과 연통되어 물을 공급받되, 내부로 통과되는 물을 열교환작용으로 가열하는 전열관(102)을 형성한 하우징(100)과;
상기 하우징(100) 내측 상면에 고정 설치되어 상기 하우징(100) 내부 공간을 향해 방사상으로 화염을 분출하는 메탈파이버버너(200);
상기 메탈파이버버너(200)의 저면 양측에 서로 대향되게 한 쌍으로 고정 설치되되, 그 높이가 상기 메탈파이버버너(200)의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되어 수직방향으로 고정된 단열재고정프레임(300);
상기 메탈파이버버너(200)의 높이보다 상대적으로 더 높게 형성되되, 상기 단열재고정프레임(300)에 압입 고정되어 상기 메탈파이버버너(200) 측방으로 분사되는 화염이 상기 수배관(101)에 접촉되는 것을 차단하는 단열재(400);
로 구성된 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 1항에 있어서,
상기 단열재고정프레임(300)은,
상기 하우징(100)의 내벽에서 정해진 거리 이격되어 상기 메탈파이버버너(200)에 근접되게 형성된 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 1항에 있어서,
상기 단열재고정프레임(300)은,
상기 메탈파이버버너(200)의 저면 양측에 밀착 고정되는 고정판(301)과;
상기 고정판(301) 일단에서 하방으로 연장 형성되어 상기 단열재(400)의 일 측면을 지지하는 지지벽(302);
상기 지지벽(302) 하단에서 상기 고정판(301)과 대응되는 방향으로 연장 돌출되어 상기 단열재(400)를 상방으로 누름 가압하는 압착판(303);
으로 구성된 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 3항에 있어서,
상기 단열재고정프레임(300)은,
상기 지지벽(302)과 반대되는 상기 고정판(301) 타단에 상기 압착판(303)을 향해 수직방향으로 돌출 형성되어 상기 단열재(400)가 상기 메탈파이버버너(200) 방향으로 이탈되거나 또는 기울어지는 것을 차단하는 차단가이드(304)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 4항에 있어서,
상기 차단가이드(304)는,
상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염에 접촉되는 것이 방지되도록, 상기 메탈파이버버너(200)의 측방으로 분출되는 화염 보다 상대적으로 더 높게 위치된 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 3항에 있어서,
상기 단열재고정프레임(300)은,
상기 지지벽(302) 양측에 상기 지지벽(302)과 직교되는 방향으로 돌출되어 상기 압착판(303)에 의해 가압된 상기 단열재(400)의 양 측면을 밀착 지지하는 측면가이드(302a)를 더 형성한 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 6항에 있어서,
상기 압착판(303)의 길이(L1)는 상기 측면가이드(302a) 사이의 거리(L2)보다 상대적으로 더 길게 형성되어 상기 단열재(400)를 누름 가압하는 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 3항에 있어서,
상기 단열재고정프레임(300)의 지지벽(302)은,
일 측면에 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되어, 상기 단열재(400)의 열기가 외부로 방출되도록 안내하는 냉각홀(302b)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 7항에 있어서,
상기 단열재(400)의 길이는,
상기 압착판(303)의 길이(L1) 및 상기 측면가이드(302a) 사이의 거리(L2)보다 상대적으로 짧게 형성되어, 상기 압착판(303) 및 상기 측면가이드(302a) 내측에 결합 고정되는 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 3항에 있어서,
상기 단열재고정프레임(300)의 고정판(301)은,
양 말단에 상기 고정판(301)과 직교되는 방향으로 연장 형성되어, 상기 단열재(400)의 높이보다 상대적으로 낮은 높이를 갖는 보조단열재(400a)를 고정하는 연장프레임(301a)을 더 형성한 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.
제 10항에 있어서,
상기 연장프레임(301a)은,
상기 보조단열재(400a)의 상면 및 측면을 떠받쳐 지지하는 받침부(301a-1)와;
상기 받침부(301a-1) 하단 길이방향을 따라 정해진 간격 이격되게 복수개로 형성되되, 상기 단열재고정프레임(300) 방향으로 절곡형성되어 상기 보조단열재(400a)의 저면을 누름 가압하면서 상기 보조단열재(400a)를 상기 받침부(301a-1)에 밀착 고정하는 집게(301a-2);
로 구성된 것을 특징으로 하는 단열재 고정프레임을 구비한 보일러용 전열열교환기.