KR940007201B1 - 열교환기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열교환기

제1도 내지 제 3도는 본 발명의 실시예를 나타낸 것으로,

제1도는 열교환기의 요부단면도.

제 2도는 급탕기용 열교환기의 단면도.

제3도는 열교환기의 상면단면도.

제4도는 종래의 열교환기의 요부단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 열교환기 2 : 동체부

3 : 휜 10 : 관통구멍(관통부분)

13 : 관통파이프 19 : 밴드파이프(접속파이프)

20 : 확대부

본 발명은 동체내부를 흐르는 유체와 관통파이프내를 흐르는 유체를 열교환시키는 열교환기에 관한 것으로, 예를들면 급탕기와 공기조화장치의 열교환기에 이용하면 좋은 것이다.

종래기술로서는 일본국 공개실용신안공보 실개소 57-l45183호에 기재된 것을 들 수 있다.이 종래기술을 제4도를 참조하여 간략히 설명한다.

우선, 다수개의 휜(101) 및 동체부(l02)를 U자형파이프(103)(관통파이프)의 외부에 관통시키고, 이어서 관통파이프(103)의 단부를 동체부(102)의 외부에서 확대시킨다. 계속해서 그 확대부(l04)의 내부에 앤드파이프(105)(접속파이프)를 삽입하고, 납땜등의 접합기술에 의해 관통파이프(103)와 접속파이프(105)를 접속한 것이다.

그러나, 이러한 종래의 열교환기는 관통파이프(103)의 단부에 형성되는 확대부(104)가 동체부(102)의 밖에 설치되는 구성으로 되어 있고, 이 때문에 접속파이프(105)와의 접속부가 동체부(102)의 외측에 위치하게 되어 결과적으로 열교환기의 외형치수가 커져버리는 단점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 그 목적은 외형치수가 적은 열교환기를 제공함에 있다.

이러한 목적을 달성시키기 위하여 본 발명의 열교환기는 다음의 기술적 수단을 채용하고 있다.

즉, 본 발명의 열교환기는 내부에 열교환유체가 흐르는 동체부와, 이 동체부의 내부에 배치되어 마주보는면의 사이를 열교환유체가 통과하는 복수의 휜과, 상기 동체부 및 상기 복수의 휜을 관통하고 단부의 지름이 확대된 확대부를 가지는 관통파이프와, 상기 확대부의 내측에 삽입되어 접속되는 접속파이프를 구비하고있다.

또한, 상기 확대부는 동체부의 관통부분에 설치된다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 열교환기는 확대부가 동체부의 관통부분에 형성되어 있기 때문에 관통파이프와 접속파이프의 접속부분에서 동체부의 외측으로 돌출하는 길이가 짧아진다.

이 관통파이프와 접속파이프의 접속부분이 종래에 비교해서 열교환기의 중심측으로 이행함으로서 열교환기의 외형치수를 종래에 비해 적게할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 구체적으로 설명한다.

제2도 및 제3도는 급탕기용 열교환기의 단면도를 나타낸 것으로, 이에 도시된 급탕기용 열교환기(1)는 주로 동체부(2)와 다수의 휜(3)과 물파이프(4)로 구성되며, 이하 차례대로 설명한다. 또한, 동체부(2), 휜(3) 및 물파이프(4)는 예를들면 동으로 형성되어 있다.

가) 동체부(2)의 설명

동체부(2)는 소위 내측동체로서, 내부를 열교환유체인 연소가스가 흐른다. 이 동체부(2)는 한쪽의 개구(제2도의 하측)가 버너를 수납하는 틀체에 접속되고 다른쪽 개구(제2도의 상측)가 배기통로의 틀체에 접속된다.

동체부(2)는 연료(예를들면, 가스와 등유등)의 연소가 행하여지는 연소부(5)와, 내부에 휜(3)이 배치되는 주열교환부(6)로 분류된다. 또한, 동체부(2)는 대체로 사각기둥체의 형태를 가지고 있는 것으로서, 그의 주열교환부(6)의 외형치수는 연소부(5)의 외형치수보다 약간 작게 되어 있다. 이 동체부(2)는 대체로 자형으로 되어 있는 한쌍의 플레이트를 접합한 후, 그의 양끝개구부에 접속용의 플랜지(7),(8)를 형성한 것이다.

한편, 동체부(2)의 주열교환부(6)에는 대향하는 각각의 면에 물파이프(4)[아래에 기술하는 관통파이프(13)]를 삽입하기 위한 관통구멍(9),(10)이 각각 복수개 설치되어 있다. 이 관통구멍(9),(10)에는 버링(burring)가공이 행하여지고 이에 따라 동체부(2)면에 수직이고 물파이프(4)의 외주면에 당접하는 버링부(11),(12)가 형성되어 있다.

동체부(2)의 한쪽면에 형성되어 있는 버링부(11)는 동체부(2)의 내측을 향하여 형성되어 있다. 또한, 다른쪽면의 버링부(12)는 동체부(2)의 외측을 향해서 형성되어 있다. 이 버링부(11),(12)의 방향에 대해서는 후술한다.

그리고, 동체부(2)의 외측을 향해서 형성된 버링부(12)를 구비한 관통구멍(10)(본 발명의 관통구분)은 반대면의 관통구명(9)보다 약간 크게 열려져 있다. 이 구멍크기의 차이에 대해서도 후술한다.

나) 휜(3)의 설명

전(3)은 연소부(5)에서 발생한 화염의 열과, 물통로내를 흐르는 물과의 열교환효율을 향상시키는 다수의 얇은 플레이트로 구성된 것으로, 동체부(2)의 일부인 주열교환부(6)의 내부에 소정의 간격을 두고 다수 배치되어 있다. 또한, 각 휜(3)의 마주보는 면의 사이에는 열교환유체인 연소가스가 통과한다.

각 휜(3)에는 물파이프(4)[아래 기술하는 관통파이프(13)]를 삽통하기 위한 관통구멍(14)이 복수개 설치되어 있다. 이 관통구멍(14)에도 각각 버링가공이 행하여지고, 휜(3)면에 수직이고 물파이프(4)의 외주면에 접촉하는 버링부(15)가 형성되어 있다.

이 버링부(15)는 동체부(2)의 버링부(11),(12)의 방향과 같은 방향을 향하도록 동체부(2)의 내부에 배치되어 있다.

또한, 각 휜(3)의 양끝에는 동체부(2)의 내면을 따라서 접촉하는 접촉플랜지(16)가 형성되어 있다. 이 접촉플랜지(16)는 휜(3)에 설치된 버링부(15)와 동일방향을 향하도록 설치되어 있다.

또한, 접촉플랜지(16)는 동체부(2)에 납땜에 의해 접합되어 있다.

다) 물파이프(4)의 설명

물파이프(4)는 내부를 흐르는 물과 화염의 열과의 열교환을 행하는 관으로, 한끝이 급수원에 접속되는 입수파이프(도시하지 않음)에 접속되고, 다른 끝이 출탕파이프(도시하지 않음)에 접속된다.

물파이프(4)는 연소부(5)의 주위에서 물을 가열하는 제1가열파이프(17)와, 주열교환부[6)에서 물을 가열하는 제 2 가열파이프(18)로 분류된다.

제1가열파이프는 연소부(5)의 주위에 접촉한 상태에서 감겨지고, 연소부(5)의 둘레면에 납땜 접합되어있다.

제2가열파이프(18)는 동체부(2)를 관통하는 관통파이프(13)와, 그 관통파이프(13)의 끝에 접속되는 리턴앤드파이프(19)(본 발명의 접속파이프)로 분류된다. 더우기, 관통파이프(13)는 단부가 절곡된 U자형을 나타낸 U자형 관통파이프(13a)와, 직선형으로 연장되는 I자형 관통파이프(13b)로 분류된다.

관통파이프(13)는 동체부(2) 및 복수의 휜(3)에 형성된 각 관통구멍(9),(10),(14)내에 삽입된다. 삽입방향은 지정되어 있고, 동체부(2)의 관통구멍(9)[버링부(11)가 동체부(2)의 내측을 향하는 관통구멍]으로 부터 관통파이프(13)가 삽입된다.

각 관통구멍(9),(10),(14)내에 삽입되기 전의 관통파이프(13)는 각 관통구멍(9),(10),(14)의 내경보다 약간 가늘게 설치되어 있다. 그리고, 관통구멍(9),(10),(14)에 삽입된 후, 관통파이프(13)의 직경은 확대화되고, 관통파이프(13)의 외주가 관통구멍(9),(10),(14)의 각 버링부(11),(12),(15)의 내측에 압압된다. 그후,각 버링부(15)는 관통파이프(13)에 납땜에 의해 접합되게 된다.

관통구멍 [(10)[버링부(12) 가 동체부(2)의 외측을 향하는 관통구멍]으로부터 돌출하는 관통파이프(13)의 단부는 제1도에 도시된 바와 같이 직경이 확대되어 확대부(20)가 형성되어 있다. 이 확대부(20)는 밴드파이프(19)의 단부를 삽입하고, 관통파이프(13)와 밴드파이프(19)를 접속하는 부분이다.

본 실시예의 확대부(20)는 동체부(2)의 내측까지 이어진다.

이 결과, 확대부(20)는 동체부(2)의 관통구멍(10)의 내측에 확실하게 설치되어 있다. 이 확대부(20)는 내측으로 부터 넓히는 가공에 의해서 형성되어 있다.

이 결과, 동체부(2)의 관통구멍(10)은 관통구멍(9)과 비교해서 직경이 커진다.

또한, 관통구멍(10)의 버링부(12)는 동체부(2)의 외측을 향하기 때문에 확대부(20)의 외주면에 확실하게 따른다. 이 결과, 동체부(2)와 관통파이프(13)가 확실하게 시일되고, 관통구멍으로 부터 연소가스가 새는것을 확실하게 막을 수 있다.

이것은 예를들면 관통구멍(10)의 버링부(12)가 역으로 동체부(2)의 내측을 향해서 설치되어 있으면 버링부(12)의 내측에 확대부(20)의 내측테이퍼부(20a)가 위치하는 결과가 되어 시일성이 저하되어 버리기 때문이다.

또한, 버링부(12)가 동체부(2)의 외측을 향하기 때문에 휜(3)의 버링부(15)와 대향하는 것을 막을 수가있다. 그러므로, 버링부(12),(15)가 대향하지 않음으로써 휜(3)과 동체부(2) 사이의 간격이 커지는 겻을 막을 수 있고, 연소가스가 막힘없이 바로 싸지는 것을 막을 수 있음과 함께 간격이 커지지 않을 뿐만 아니라,주열교환부(6)의 외형치수를 작게할 수 있다.

한편, 확대부(20)에 있어서의 밴드파이프(19)와도 고착수단은 납땜에 의해서 이루어진다.

확대부(20)가 관통구멍(10)의 내측에 형성되어 있으므로 확대부가 동체부의 외부에 형성된 종래의 열교환기와 비교해서 관통파이프(13)와 앤드파이프(19)와의 접속부분이 열교환기(1)의 내측으로 이행한다.

그러면, 앤드파이프(19)의 끝부분의 위치가 열교환기(1)의 내측으로 이행하고, 결과적으로 열교환기(1)의 외형치수 A(제3도 참조)가 종래에 비해서 작아지게 된다.

지금까지는 대경부에 앤드파이프를 접속한 예를 나타냈지만, 제1가열파이프와 입수파이프, 출탕파이프등 다른 파이프를 접속해도 좋다.

본 발명을 급탕기용 연교환기에 사용한 예를 나타냈지만 공기조화기의 응축기, 증발기, 히터코어 등, 동체부(틀체)를 통과하는 튜브를 구비한 튜브앤드휜식 열교환기에 널리 적용가능한 것이다.

Claims (1)

1. 내부를 열교환유체가 흐르는 동체부와, 이 동체부의 내부에 배치되고 마주보는 면의 사이를 열교환유체가 통과하는 복수의 휜과, 상기 동체부 및 상기 복수의 휜을 관통하고 단부의 지름이 확대된 확대부를 구비하는 관통파이프와, 상기 확대부의 내측에 삽입되어 접속되는 접속파이프를 구비하는 열교환기에 있어서,상기 확대부는 상기 동체부의 관통부분에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기.

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