WO2016104969A1 - 핀리스 타입 이중관 열 교환장치 - Google Patents

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    • F28F9/02—Header boxes; End plates
    • F28F9/0202—Header boxes having their inner space divided by partitions

Definitions

  • the present invention (finan) relates to a finless type double tube heat exchanger, so that the heat exchange can be made in the heat exchange tube inner pipe and the outer pipe to double the heat transfer area to increase the heat transfer area and increase the heat exchange rate It relates to an exchange device.
  • the finless type double tube heat exchanger is a heat exchange tube as a pinless type double tube heat transfer fluid is the outer pipe
  • the flame generated from the burner first heats the inner pipe of the heat exchanger tube of the finless type double tube to perform the first heat exchange, and high-temperature combustion gas is formed in the inner pipe of the double tube.
  • Exhaust gas discharged through the exhaust gas flow path flows into the secondary heat exchange space formed inside the hot water tank surrounding the heat exchanger to allow secondary heat exchange with the outer pipe of the heat exchanger.
  • the exhaust pipe flows through the secondary heat exchange space formed inside the hot water tank by forming an exhaust gas flow passage through the chamber where the flame generated from the burner is first heated in the chambers on both sides where the inner and outer pipes are connected. It is an object of the present invention to provide a heat exchanger that meets the exhaust gas introduced through the exhaust gas flow path of the heat exchanger so as to transfer heat evenly to the secondary heat exchange space formed inside the hot water tank.
  • the heat exchanger can increase the total heat transfer area where the heat absorption per volume can be achieved through heat transfer. It is preferable to ensure that the exhaust gas flow path is formed so that the heat exchange is performed only on one side of the outer side or the inner side of the heat exchange tube.
  • a plurality of double pipe outer pipe 121 to the two chambers (123, 124) made of a circular or box form penetrates through the side surface in the chamber and
  • a plurality of double pipe inner pipe 122 is attached to penetrate the outer pipe 121 of the double pipe through the outer side of the chamber (123, 124) between the outer pipe 121 and the inner pipe 122 heat medium flow path ( 125 to be formed so that the fluid in the heat medium flows to the chamber (123, 124) on both sides
  • the inner side of the inner pipe 122 is formed as an exhaust gas flow path 126 so that the flame generated from the burner 110 is discharged through the inner pipe 122 of the heat exchange tube of the double tube type, and thus primary heat exchange is performed.
  • the high-temperature combustion gas is discharged through the exhaust gas flow passage 126 formed in the inner pipe 122 of the double pipe and flows into the secondary heat exchange space 150 formed inside the hot water tank 130 so that the outer pipe 121 )
  • the exhaust gas flow path 126a penetrates the first chamber 123 where the flame generated from the burner is first heated so that the exhaust gas flows into the secondary heat exchange space 150 formed inside the hot water tank 130.
  • the outer pipe 121 is heated to meet so that secondary heat exchange can be made, and a heat exchange field for evenly transferring high heat to the secondary heat exchange space formed inside the hot water tank.
  • the heat exchange tube forms a heat medium flow path 125 between the outer pipe and the inner pipe by placing the inner pipe 122 through the outer pipe 121 with the pipe as a double pipe.
  • both ends of the pipe are connected to the chambers 123 and 124 formed in a circular or box shape of each shape, and when the chamber and the heat exchange tube are connected, the inner pipe 122 of the double pipe passes through the inner side of the chamber.
  • the outer pipe 121 of the double pipe is installed through both sides of the end of the chamber to form a heat medium flow path 125 between the outer pipe 121 and the inner pipe 122, and the partition 129 inside the chamber.
  • To form a heat medium fluid is the alternating current between the chamber (123, 124),
  • an exhaust gas flow path 126 is formed at an inner side surface of the inner pipe of the double pipe installed through the end sections of the chambers 123 and 124 installed at both sides, so that the exhaust gas is discharged through the chambers installed at both sides of the heat exchange pipe.
  • a supply pipe 127 for connecting a heat medium supply and discharge pipe to one side of the chamber protrudes on the outer side, and a partition wall 129 is provided between the supply pipe 127 and the discharge pipe 128 inside both chambers. 129) is divided into supply pipe compartment and discharge pipe compartment.
  • the finless type double tube heat exchanger has a flame generated from the burner 110 first heats the inner pipe of the heat exchange tube of the double tube, so that the first heat exchange is performed, and the combustion gas of the high temperature is the inner pipe 122 of the double tube. Is discharged through the exhaust gas flow path 126 formed in the) and flows into the secondary heat exchange space 150 formed in the hot water tank 130 to heat the outer pipe 121 so that secondary heat exchange can be performed.
  • the exhaust gas flows into the secondary heat exchange space 150 formed inside the hot water tank to heat the outer pipe 121 like the exhaust gas discharged from the inner pipe 122. 2 so that the car can be made to meet the heat exchange is characterized in that uniformly transfer a high heat in the secondary heat exchange area formed inside the hot water tank.
  • Finless type double tube heat exchanger according to the present invention (design) as described above can increase the heat transfer area and heat exchange rate by allowing the heat exchange fluid to double heat exchange by using the heat exchange tube as a double tube. It was.
  • FIG. 1 is a state diagram showing the heat flow generated in the burner in the state equipped with a finless type double tube heat exchanger according to an embodiment according to the present invention (design).
  • FIG. 2 is a state diagram showing the heat medium (hot water) flow in the state equipped with a finless type double tube heat exchanger according to an embodiment according to the present invention (design).
  • FIG. 3 is a front sectional view of a finless double tube heat exchanger
  • FIG. 4 is a front view of a finless double tube heat exchanger
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the hot water tank.
  • FIG. 6 is a plan view and a cross-sectional view showing a chamber side and a double tube attached to a supply and discharge tube according to the configuration of the pinless type double tube heat exchanger according to the present invention (design).
  • FIG. 7 is a plan view and a cross-sectional view showing that the double tube is attached to the opposite chamber to which the supply and discharge tubes according to the configuration of the pinless type double tube heat exchanger according to the present invention (design).
  • burner 120 heat exchanger 121: outer heat exchanger tube
  • inner heat exchange tube 123 chamber with heat medium supply and discharge tubes
  • heat medium supply pipe 128 heat medium discharge pipe 129: bulkhead
  • Finless type double tube heat exchanger according to the present invention is configured as follows.
  • Heat medium supply pipes 127 and discharge pipes 128 provided in the first chamber 123, respectively, to which the heat medium is supplied and discharged;
  • a partition wall 129 which separates the inner space of the first chamber 123 into the heat medium supply pipe 127 and the discharge pipe 128;
  • It includes a burner 110 for supplying a heat source from the outer surface side of the first chamber 123,
  • the heat source of the burner 110 passes through the exhaust gas flow passage 126 of the inner pipe 122 and then moves toward the flue 134 of the hot water tank 130 while heating the outer surface of the outer pipe 121. Heated through,
  • the heat medium flowing into the heat medium supply pipe 127 is primarily heat exchanged while passing through the heat medium flow path 125 connected to the supply pipe 127 side of the first chamber 123, and discharge pipe 128 through the first chamber 124. Heat exchanged secondly while passing through the heat medium flow path (125) connected to the side.
  • the first chamber 123 is provided with n partition walls 129
  • the second chamber 124 is provided with n-1 partition walls 129
  • the heat medium flowing into the heat medium supply pipe 127 is provided.
  • the heat exchanger is heat exchanged in a 2n order while traveling between the first chamber 123 and the second chamber 124 n times.
  • the hot water tank 130 is connected to the first chamber 132 through a connecting pipe 132 is formed with a hot water chamber 131 to receive the heat medium and store therein, and discharge connector 133 to discharge to the outside do.
  • the outer pipe passes through the inner and outer surfaces of the first chamber 123 and the heat source of the burner 110 flows into the inner secondary heat exchange space 150 of the hot water tank 130 to move toward the flue 134.
  • An exhaust gas pipe 126a is formed to allow heating through the outer surface of 121.
  • Finless type double tube heat exchanger 120 according to the embodiment according to the present invention (design) as shown in Figure 1 is generated in the burner 110 using the heat exchange tubes 121, 122 as a finless type double tube
  • the flame first heats the inner pipe 122 of the heat exchange tube of the double tube to perform the first heat exchange, and high-temperature combustion gas is discharged through the exhaust gas flow passage 126 formed in the inner pipe 122 of the double tube.
  • the exhaust gas flow path 126 penetrates the chamber 123 in which the flame generated from the burner 110 is first heated, and forms the exhaust gas into the secondary heat exchange space 150 formed in the hot water tank 130.
  • the inner pipe 122 Submitted by heating the outer pipe 121 as exhaust gas to evenly deliver the high heat in the secondary heat exchange area formed inside the hot water tank to be made to meet the secondary heat exchanger.
  • the heat medium flow path 125 is formed between the outer pipe 121 and the inner pipe 122 so that the thermal medium (hot water) 140 is transferred from the chambers 123 and 124 to the chambers 123 and 124.
  • the heat exchanger 120 of the present invention arranges the heat exchange tubes 121 and 122 constituting the heat exchanger into a double tube of a finless type so that the hot water 140, which is the heat medium 140, has an outer pipe 121 and an inner side thereof.
  • the pipes 122 were allowed to flow and the chambers 123 and 124 were disposed at both end surfaces of the pipes so that the heat medium 140 was supplied and discharged.
  • the finless type double tube heat exchanger 120 may include chambers 123 and 124 attached to both sides of the heat exchanger body as shown in FIGS. 3, 4, 6, and 7. It comprises a plurality of heat exchange tubes (121, 122) in the form of a double tube connected to the chamber (123, 124).
  • the outer pipe 121 is a direction in which the tubes of the chambers 123 and 124 are attached.
  • the inner pipe 122 penetrates the inner side surface and attaches to the chambers 123 and 124, and the inner pipe 122 penetrates the outer side surface in which the tubes of the chambers 123 and 124 are attached to the chamber 123 and 124 and attaches to the chambers 123 and 124.
  • a fluid conduit 125 is formed such that fluid 140 in 124 flows between chamber 123 and chamber 124.
  • the exhaust gas passage 126 is formed on the inner side of the inner pipe 122 so that the exhaust gas can be discharged through the chambers 123 and 124 provided at both sides of the heat exchange tubes 121 and 122.
  • the present invention is exhausted through the chamber 123, the flame generated from the burner 110 of the chamber 123, 124 of the both sides connected to the inner pipe 122 and the outer pipe 121 is heated first to increase the heat exchange rate
  • the gas pipe 126a is formed to directly send the exhaust gas of the burner 110 to the secondary heat exchange space 150 formed in the hot water tank 130, and the exhaust gas flows through the exhaust pipe 126 of the inner pipe 122. It meets the gas so that the even heat is transferred to the secondary heat exchange space 150 formed inside the hot water tank 130.
  • the finless type double tube heat exchanger 120 of the present invention allows the high heat generated from the burner 110 to double heat exchange with flame and exhaust gas so that the heat transfer area is widened and the heat exchange rate is high.

Abstract

본 발명(고안)은 핀리스 타입 이중관 열 교환장치에 것으로 열 교환관 내측과 외측에서 이중으로 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 전열면적 및 열교환율을 높일 수 있는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치 관한 것이다. 이를 위해 본 발명에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치는 열 교환관를 핀리스 형태의 이중관으로 하여 버너에서 발생된 화염이 핀리스 형태의 이중관중 내측파이프를 먼저 가열하여 1 차 열교환이 이루어 지면서 내측파이프 유로을 따라 배기가스가 온수탱크 내부에 형성된 2 차 열교환공간 으로 이동되며 동시에 또한 본장치의 열교환율 높이기 위해 내측파이프와 외측파이프가 연결된 양 측면의 챔버중 버너에서 발생하는 화염에 먼저 가열되는 챔버에 관통되도록 배기가스유로을 형성하여 온수탱크내부에 형성된 2 차 열교환공간 으로 배기가스을 보네 내측파이프 배기가스유로을 통하여 유입된 배기가스와 만나게 하여 온수탱크 내부에 형성된 2 차 열교환 공간에 고른열을 전달 하여 열교환장치 외측파이프와 2 차 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

핀리스 타입 이중관 열 교환장치
본 발명(고안)은 핀리스 타입 이중관 열 교환장치에 관한 것으로 열 교환관 내측파이프 과 외측파이프 에서 이중으로 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 전열면적을 늘리고 열 교환율을 높일 수 있는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치 관한 것이다.
본 발명(고안)은 위와 같이 종래의 문제점을 해결하기를 위해 안출된 것으로서 이를 위해 본 발명에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치는 열교환관을 핀리스 형태의 이중 관으로 하여 열매체인 유체가 외측파이프와 내측파이프 사이로 흐르도록 하여 버너에서 발생된 화염이 핀리스 형태의 이중 관의 열 교환관 내측파이프를 먼저 가열하여 1 차 열 교환이 이루어 지도록 하며 또한 고열의 연소가스가 이중 관의 내측파이프에 형성된 배기가스유로로 통하여 방출되며 방출된 배기가스가 열교환장치을 감싸고 있는 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간으로 흘러 들어 열 교환장치의 외측파이프와 2차 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 넓은 전열면적과 열 교환율을 높일 수 있는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치를 제공하고 또한 본장치을 열 교환율 높이기 위해 내측파이프와 외측파이프가 연결된 양 측면의 챔버중 버너에서 발생하는 화염이 먼저 가열되는 챔버에 관통된 배기가스유로를 형성하여 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간으로 배기가스를 흘러보네 내측파이프의 배기가스유로를 통하여 유입된 배기가스와 만나게 하여 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간에 고른열을 전달하여 높은 열 교환이 이루어지도록 하는 열 교환기를 제공하는데 목적이 있다.
최근 급속한 경제 성장과 생활수준 향상으로 에너지 소비가 크게 늘어나면서 에너지 절약에 따른 고 효율 열 교환기가 제안되었으나 열 교환기는 열 전달을 통한 열 교환이 이루어질 수 있도록 체적당 열 흡수가 이루어지는 전열면적을 넓힐 수 있도록 하는 것이 바람직하나 배기가스유로를 형성하는 구조가 열 교환관의 외 측면 이나 내 측면의 한 면에서만 열 교환이 이루어지도록 되어있어 충분한 열 교환이 이루어질 수 없었다.
즉 단위 열 교환관 에서의 연소가스와 접하여 열 교환이 면이 단위 열 교환관의 외 측면 이거나 내 측면의 한 면에서 만이 열 교환이 이루어지므로 충분한 전열면적을 가질 수 없다는 문제점이 있었다.
위와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명(고안)에 있어서, 원형 또는 박스형태로 이루어진 두 개의 챔버(123, 124)에 다수의 이중관 외측파이프(121)를 챔버 내 측면에 관통하여 부착하며
또한 다수의 이중관 내측파이프(122)가 이중 관의 외측파이프(121)를 관통하여 챔버(123, 124)의 외 측면에 관통되도록 부착하여 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 열매체유로(125)가 형성되도록 하여 양쪽의 챔버(123, 124)로 열매체인 유체가 유동하도록 하며
또한 관통된 내측파이프(122)의 내 측면이 배기가스유로(126)로 형성되어 버너(110)에서 발생된 화염이 이중관 형태의 열 교환관 내측파이프(122)를 타고 방출되면서 1 차 열 교환이 이루어 지며
또한 고열의 연소가스가 이중 관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되어 온수탱크(130) 내부에 형성되어 있는 2차열교환공간(150)으로 유입되어 외측파이프(121)를 가열하여 2 차 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 전열면적을 높일 수 있으며 또한 본 장치의 열 교환율 높이기 위해 내측파이프(122)와 외측파이프(121)가 연결된 양 측면의 챔버(123, 124)중 버너에서 발생하는 화염이 먼저 가열되는 제1챔버(123)에 관통되는 배기가스관로(126a)를 형성하여 온수탱크(130) 내부에 형성된 2차열교환공간(150)으로 배기가스가 흘러 들도록 하여 내측파이프(122)에서 방출된 배기가스와 같이 외측파이프(121)를 가열하여 2 차 열 교환이 이루어질 수 있도록 만나게 하여 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간에 높은 열을 고루 전달 하는 열 교환장치에 있어서.
상기 열교환 관은 파이프를 이중 관으로 하여 내측파이프(122)를 외측파이프(121)에 관통하여 위치하게 하여 외측파이프와 내측파이프 사이로 하여 열매체유로(125)를 형성하며,
이때 상기 파이프 양쪽 끝 단면에는 원형 또는 각 형태의 상자 모양으로 형성된 챔버(123, 124)을 연결하게 하고 챔버와 열 교환 관을 연결할 때 이중 관의 내측파이프(122)는 챔버의 안쪽 측면에 관통하게 연결하고 이중 관의 외측파이프(121)는 챔버의 끝단 쪽 양 측면을 관통하여 설치하여 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 열매체유로(125)를 형성하고, 챔버의 내부에 격벽(129)을 형성하여 열매체인 유체가 챔버(123, 124)간에 교류가 이루어지도록 하며,
또한 양쪽에 설치된 챔버(123, 124)의 끝 단면을 관통하여 설치된 이중 관의 내측파이프의 내 측면으로 배기가스유로(126)가 형성되어 배기가스가 열 교환관 양쪽에 설치된 챔버를 통과하여 배출 될 수 있게 하며
또한 챔버의 어느 한쪽에 열 매체 공급 및 배출 배관를 연결하기 위한 공급 관(127)이 외 측면에 돌출되어 있고 양쪽 챔버 내부에 공급관(127) 및 배출관(128) 사이에 격벽(129)을 두어 격벽(129)에 의해 공급관 측 격실과 배출관 측 격실로 구분 되며.
또한 상기 핀리스 타입 이중관 열 교환기는 버너(110)에서 발생된 화염이 이중 관의 열 교환관 내측파이프를 먼저 가열하여 1 차 열 교환이 이루어 지며 또한 고열의 연소가스가 이중 관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되어 온수탱크(130) 내부에 형성되어 있는 2차열교환공간(150)으로 유입되어 외측파이프(121)를 가열하여 2 차 열 교환이 이루어질 수 있도록 하여 전열면적을 높일 수 있으며 또한 본 장치의 열 교환율 높이기 위해 내측파이프와 외측파이프가 연결된 양 측면의 챔버중 버너에서 발생하는 화염이 먼저 가열되는 챔버(123)에 관통되는 배기가스관로(126a)를 형성하여 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간(150) 으로 배기가스가 흘러 들도록 하여 내측파이프(122)에서 방출된 배기가스와 같이 외측파이프(121)를 가열하여 2 차 열 교환이 이루어질 수 있도록 만나게 하여 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간에 높은 열을 고루 전달 하는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명(고안)에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치는 열 교환 관을 이중 관으로 하여 열매체인 유체가 열 교환을 이중으로 이루어질 수 있도록 하여 전열면적과 열 교환율을 높일 수 있게 하였다.
또한 이상과 같이 열 교환율을 높임으로써 에너지 절약에 크게 기여할 수 있다.
도 1은 본 발명(고안)에 따른 실시 예에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치를 장착한 상태에서 버너에서 발생한 열 흐름을 나타낸 상태도 이다.
도 2는 본 발명(고안)에 따른 실시 예에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치를 장착한 상태에서 열매체(온수) 흐름을 나타낸 상태도 이다.
도 3은 핀리스 타입 이중관 열 교환장치의 정단면도.
도 4는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치의 정면도.
도 5는 온수탱크 정 단면도.
도 6은 본 발명(고안)에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치 구성에 따른 공급 및 배출 관이 부착된 챔버쪽 과 이중 관이 부착된 것을 나타낸 평면도 및 단면도.
도 7은 본 발명(고안)에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치 구성에 따른 공급 및 배출 관이 부착된 반대쪽 챔버에 이중 관이 부착된 것을 나타낸 평면도 및 단면도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110: 버너 120: 열교환 장치 121: 외측열교환관
122: 내측열교환관 123: 열매체 공급 및 배출 관이 부착된 챔버
124: 챔버 125: 열매체 유동관로 126: 배기가스관로
127: 열매체공급관 128: 열매체배출관 129: 격벽
130: 온수탱크 131: 온수 챔버
132: 열교환 장치와 온수탱크 연결 배관
133: 온수탱크 배출 연결구
134: 연도 140: 챔버열매체 격실
150: 열교환기 와 온수탱크 사이 배기가스 챔버
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예 에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환기에 대해 상세히 설명하도록 한다.
본 발명에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환기는 아래와 같이 구성된다.
양측으로 배치되는 제1챔버(123)와 제2챔버(124);
양측이 각각 상기 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 내면(123a, 124a)에 관통결합되어 제1챔버(123)와 제2챔버(124)를 연통시키는 복수의 외측파이프(121);
상기 외측파이프(121)의 내부를 관통하고, 양측이 각각 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 외면(123b, 124b)에 관통결합되는 복수의 내측파이프(122);
상기 제2챔버(124)와 외측파이프(121)를 내장하는 온수탱크(130);
상기 제1챔버(123)에 구비되고, 각각 열매체가 공급 및 배출되는 열매체 공급관(127)과 배출관(128);
상기 제1챔버(123)의 내부공간을 상기 열매체 공급관(127)측과 배출관(128)측으로 분리시키는 격벽(129);
상기 제1챔버(123)의 외면측에서 열원을 공급하는 버너(110);를 포함하여 이루어져서,
상기 버너(110)의 열원은 상기 내측파이프(122)의 배기가스유로(126)를 통과하며 가열한 후에 상기 온수탱크(130)의 연도(134)를 향해 이동하면서 상기 외측파이프(121)의 외면을 통과하며 가열하고,
상기 열매체 공급관(127)으로 유입된 열매체는 제1챔버(123)의 공급관(127)측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 1차로 열교환되고, 제1챔버(124)를 거쳐 배출관(128) 측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 2차로 열교환된다.
상기 제1챔버(123)에는 n개의 상기 격벽(129)이 구비되고, 상기 제2챔버(124)에는 n-1개의 상기 격벽(129)이 구비되어서, 상기 열매체 공급관(127)으로 유입된 열매체는 제1챔버(123)와 제2챔버(124)를 n번 오가면서 2n차로 열교환된다.
상기 온수탱크(130)는 연결배관(132)을 통해 상기 제1챔버(132)와 연결되어 열매체를 공급받아 내부에 저장하는 온수챔버(131)와, 외부로 배출하는 배출연결구(133)가 형성된다.
상기 제1챔버(123)에는 내외면을 관통하여 상기 버너(110)의 열원이 상기 온수탱크(130)의 내부 2차열교환공간(150)으로 유입되어 연도(134)를 향해 이동하면서 상기 외측파이프(121)의 외면을 통과하며 가열하도록 하는 배기가스관로(126a)가 형성된다.
도 1과 같이 본 발명(고안)에 따른 실시 예에 따른 핀리스 타입 이중관 열 교환장치(120)는 열 교환관(121, 122)을 핀리스 형태 이중 관으로 하여 상기 버너(110)에서 발생된 화염이 이중 관의 열 교환관 내측파이프(122)를 먼저 가열하여 1차 열 교환이 이루어 지며 또한 고열의 연소가스가 이중 관의 내측파이프(122)에 형성된 배기가스유로(126)로 통하여 방출되어 온수탱크(130) 내부에 형성되어 있는 2차 열교환공간(150)으로 유입되어 외측파이프(121)를 가열하여 2차 열 교환이 이루어질 수 있도록 하며 내측파이프와 외측파이프가 연결된 양 측면의 챔버(123, 124)중 버너(110)에서 발생하는 화염이 먼저 가열되는 챔버(123)에 관통되는 배기가스유로(126)를 형성하여 온수탱크(130)내부에 형성된 2차열교환공간(150)으로 배기가스가 흘러 들도록 하여 내측파이프(122)에서 방출된 배기가스와 같이 외측파이프(121)를 가열하여 2차 열 교환이 이루어질 수 있도록 만나게 하여 온수탱크 내부에 형성된 2차열교환공간에 높은 열을 고루 전달 하도록 한다.
또한 도 2와 같이 외측파이프(121)와 내측파이프(122) 사이로 열매체 유로(125)을 형성하여 양쪽의 챔버(123, 124)에서 챔버(123, 124)로 열 매체(온수)(140)가 유동하도록 하고 가열된 열 매체(온수)(140)가 온수탱크(130)로 유동하도록 하여 온수탱크(130)내 측면에 열 교환장치 (120)사이에 형성된 2차열교환공간(150)내 열이 온수탱크(130)온수에 온도가 유지되도록 하여 온수를 적정한 온도로 제공 할 수 있게 한다.
즉 본 발명의 열 교환장치(120)는 열 교환 부을 이루는 열 교환관(121, 122)을 핀리스 형태의 이중 관으로 배치하여 열매체(140)인 온수(140)가 외측파이프(121)과 내측파이프(122) 사이에 흐르도록 하며 관 양측 단면에 챔버(123, 124)을 두어 열매체(140)가 공급 및 배출을 하도록 하였다.
이때 상기 핀리스 타입 이중관 열 교환장치(120)는 도 3, 도 4, 도 6, 도 7을 통해 알 수 있는 바와 같이 열 교환장치 몸체를 구성하는 양 측면에 부착된 챔버(123, 124)와 챔버(123, 124)에 연결된 다수의 이중 관 형태의 열 교환관(121, 122)을 포함하여 구성한다.
그리고 열매체(140)인 유체가 챔버(123, 124)에서 내측파이프(122)과 외측파이프(121) 사이에 흐르도록 하기 위하여 외측파이프(121)은 챔버(123, 124)의 관이 부착된 방향 내 측면을 관통하여 챔버(123, 124)에 부착하며 내측파이프(122)은 챔버(123, 124)의 관이 부착된 방향 외 측면을 관통하여 챔버(123, 124)에 부착하여 챔버(123, 124)내 유체(140)가 챔버(123)와 챔버(124)사이로 유동하게 되도록 유체관로(125)을 형성한다.
또한 그렇게 함으로써 내측파이프(122)의 내 측면으로 배기가스유로(126)가 형성되어 배기가스가 열교환관(121, 122) 양쪽에 설치된 챔버(123, 124)을 통과하여 배출 될 수 있게 한다.
또한 본발명은 열교환율 높이기 위해 내측파이프(122)와 외측파이프(121)가 연결된 양측면의 챔버(123, 124)중 버너(110)에서 발생하는 화염이 먼저 가열되는 챔버(123)에 관통된 배기가스관로(126a)을 형성하여 온수탱크(130)내부에 형성된 2차열교환공간(150)으로 버너(110)의 배기가스를 직접 보내 내측파이프(122) 배기가스유로(126)을 통하여 유입된 배기가스와 만나게 하여 온수탱크(130) 내부에 형성된 2차열교환공간(150)에 고른열을 전달 되도록 한다.
따라서 본 발명의 핀리스 타입 이중관 열 교환기(120)는 버너(110)에서 발생된 고열을 화염과 배기가스로 이중 열교환이 이루어 지게 됨으로 전열면적은 넓어지고 열교환율은 높아질 수 있도록 한다.
이상 본발명의 특정 실시 예에 대해 상술하였다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시 예에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능 하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

Claims (4)

  1. 양측으로 배치되는 제1챔버(123)와 제2챔버(124);
    양측이 각각 상기 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 내면(123a, 124a)에 관통결합되어 제1챔버(123)와 제2챔버(124)를 연통시키는 복수의 외측파이프(121);
    상기 외측파이프(121)의 내부를 관통하고, 양측이 각각 제1챔버(123)와 제2챔버(124)의 외면(123b, 124b)에 관통결합되는 복수의 내측파이프(122);
    상기 제2챔버(124)와 외측파이프(121)를 내장하는 온수탱크(130);
    상기 제1챔버(123)에 구비되고, 각각 열매체가 공급 및 배출되는 열매체 공급관(127)과 배출관(128);
    상기 제1챔버(123)의 내부공간을 상기 열매체 공급관(127)측과 배출관(128)측으로 분리시키는 격벽(129);
    상기 제1챔버(123)의 외면측에서 열원을 공급하는 버너(110);를 포함하여 이루어져서,
    상기 버너(110)의 열원은 상기 내측파이프(122)의 배기가스유로(126)를 통과하며 가열한 후에 상기 온수탱크(130)의 연도(134)를 향해 이동하면서 상기 외측파이프(121)의 외면을 통과하며 가열하고,
    상기 열매체 공급관(127)으로 유입된 열매체는 제1챔버(123)의 공급관(127)측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 1차로 열교환되고, 제1챔버(124)를 거쳐 배출관(128) 측에 연결되는 열매체유로(125)를 통과하면서 2차로 열교환되는 것을 특징으로 하는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1챔버(123)에는 n개의 상기 격벽(129)이 구비되고, 상기 제2챔버(124)에는 n-1개의 상기 격벽(129)이 구비되어서, 상기 열매체 공급관(127)으로 유입된 열매체는 제1챔버(123)와 제2챔버(124)를 n번 오가면서 2n차로 열교환되는 것을 특징으로 하는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 온수탱크(130)는 연결배관(132)을 통해 상기 제1챔버(132)와 연결되어 열매체를 공급받아 내부에 저장하는 온수챔버(131)와, 외부로 배출하는 배출연결구(133)가 형성되는 것을 특징으로 하는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1챔버(123)에는 내외면을 관통하여 상기 버너(110)의 열원이 상기 온수탱크(130)의 내부 2차열교환공간(150)으로 유입되어 연도(134)를 향해 이동하면서 상기 외측파이프(121)의 외면을 통과하며 가열하도록 하는 배기가스관로(126a)가 형성되는 것을 특징으로 하는 핀리스 타입 이중관 열 교환장치.
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