KR102511728B1 - Heat exchanger and method manufacturing same - Google Patents
Heat exchanger and method manufacturing same Download PDFInfo
- Publication number
- KR102511728B1 KR102511728B1 KR1020180064667A KR20180064667A KR102511728B1 KR 102511728 B1 KR102511728 B1 KR 102511728B1 KR 1020180064667 A KR1020180064667 A KR 1020180064667A KR 20180064667 A KR20180064667 A KR 20180064667A KR 102511728 B1 KR102511728 B1 KR 102511728B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- heat exchange
- latent heat
- exchange pipe
- sensible heat
- sensible
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/04—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits
- F28D1/053—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight
- F28D1/0535—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with tubular conduits the conduits being straight the conduits having a non-circular cross-section
- F28D1/05358—Assemblies of conduits connected side by side or with individual headers, e.g. section type radiators
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/26—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass heat exchangers or the like
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
- F24H8/00—Fluid heaters characterised by means for extracting latent heat from flue gases by means of condensation
- F24H8/006—Means for removing condensate from the heater
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/007—Auxiliary supports for elements
- F28F9/013—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies
- F28F9/0131—Auxiliary supports for elements for tubes or tube-assemblies formed by plates
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0219—Arrangements for sealing end plates into casing or header box; Header box sub-elements
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
- F28F9/0246—Arrangements for connecting header boxes with flow lines
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D21/00—Heat-exchange apparatus not covered by any of the groups F28D1/00 - F28D20/00
- F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
- F28D2021/0024—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for combustion apparatus, e.g. for boilers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Details Of Fluid Heaters (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 열교환기 제작방법은, 내부에서 난방수가 흐르며 외부에서 연소가스가 흐르게 될 복수의 현열 열교환배관 및 상기 현열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 현열 열교환배관에 의해 관통되는 현열 핀을 포함하는 현열 열교환 조립체를 마련하는 단계; 내부에서 상기 난방수가 흐르며 외부에서 상기 연소가스가 흐르게 될 복수의 잠열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 잠열 열교환배관에 의해 관통되는 잠열 핀을 포함하는 잠열 열교환 조립체를 마련하는 단계; 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 잠열 열교환 조립체의 상류 측에 상기 현열 열교환 조립체가 위치한 상태가 유지되도록, 가이드 플레이트를 상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 각각 결합하는 단계; 및 상기 현열 열교환 조립체, 상기 잠열 열교환 조립체 및 상기 가이드 플레이트를 둘러싸는 하우징을 결합하는 단계를 포함한다.A method for manufacturing a heat exchanger according to the present invention includes a plurality of sensible heat exchange pipes through which heating water flows inside and combustion gas flows from the outside, and a plurality of sensible heat exchange pipes formed in a plate shape transverse to the direction in which the sensible heat exchange pipes extend, and penetrated by the sensible heat exchange pipes. providing a sensible heat exchanger assembly including sensible heat fins; Latent heat exchange including a plurality of latent heat heat exchange pipes through which the heating water flows and the combustion gas flows from the outside, and latent heat fins formed in a plate shape crossing the direction in which the latent heat heat exchange pipes extend and penetrated by the latent heat heat exchange pipes. preparing an assembly; coupling guide plates to the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe, respectively, such that the sensible heat exchange assembly is maintained upstream of the latent heat exchange assembly based on the flow direction of the combustion gas; and coupling a housing surrounding the sensible heat exchange assembly, the latent heat exchange assembly, and the guide plate.
Description
본 발명은 콘덴싱 보일러에 사용되는 열교환기 및 그 제작방법에 관한 것이다.The present invention relates to a heat exchanger used in a condensing boiler and a manufacturing method thereof.
보일러는 용기 내의 유체를 가열하여 원하는 지역을 난방하는 장치이다. 따라서 보일러의 난방수를 데우기 위해, 보일러는 열원과 이를 포함하는 버너 및 연소가스 등으로부터 난방수를 가열하는 열교환기를 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.A boiler is a device that heats a desired area by heating the fluid in a container. Therefore, in order to heat the heating water of the boiler, the boiler generally has a heat source, a burner including the same, and a heat exchanger for heating the heating water from combustion gas. In a condensing boiler that comprehensively uses the heat of combustion gas, sensible heat generated from the burner is provided to heating water, and sensible heat of the combustion gas generated from the burner and latent heat due to phase change of the combustion gas are provided to heating water, so that the heating water is heated. do.
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 플레이트를 다수 적층하는 플레이트 유형의 열교환기가 많이 사용되는데, 열효율이 뛰어나지만 제조 공정의 어려움과 고비용 문제가 있다.In order to provide sensible and latent heat to the heating water, a method in which a container for storing the heating water is placed adjacent to a region in which combustion gas flows and a heat source to which sensible heat is provided is mainly used. Heat is transferred to the heating water indirectly through the container to raise the temperature of the heating water to a temperature suitable for heating, and then is supplied to the area where heating is required. For such heat transfer, a plate-type heat exchanger in which a plurality of plates are stacked is widely used, but has excellent thermal efficiency, but has problems in manufacturing process and high cost.
본 발명은 이와 같은 문제들을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 적합한 단열수단이 사용된, 콘덴싱 보일러에 사용되는 열교환기와 그 제작방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve these problems, and to provide a heat exchanger used in a condensing boiler and a method of manufacturing the same, using suitable insulation means.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기 제작방법은, 내부에서 난방수가 흐르며 외부에서 연소가스가 흐르게 될 복수의 현열 열교환배관 및 상기 현열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 현열 열교환배관에 의해 관통되는 현열 핀을 포함하는 현열 열교환 조립체를 마련하는 단계; 내부에서 상기 난방수가 흐르며 외부에서 상기 연소가스가 흐르게 될 복수의 잠열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 잠열 열교환배관에 의해 관통되는 잠열 핀을 포함하는 잠열 열교환 조립체를 마련하는 단계; 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 잠열 열교환 조립체의 상류 측에 상기 현열 열교환 조립체가 위치한 상태가 유지되도록, 가이드 플레이트를 상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 의해 각각 관통시켜 결합하는 단계; 및 상기 현열 열교환 조립체, 상기 잠열 열교환 조립체 및 상기 가이드 플레이트를 둘러싸는, 사이드 플레이트, 엔드 플레이트 및 유로캡 플레이트를 포함하는 하우징을 결합하는 단계를 포함하고, 상기 하우징을 결합하는 단계는: 2개의 상기 사이드 플레이트를, 상기 현열 열교환 조립체와 상기 잠열 열교환 조립체의 양 측면에 각각 배치하는 단계; 및 상기 현열 열교환 조립체, 상기 잠열 열교환 조립체 및 상기 사이드 플레이트를 고정시키는 2개의 상기 엔드 플레이트를, 상기 현열 열교환배관의 양단, 상기 잠열 열교환배관의 양단 및 상기 사이드 플레이트의 양단에 각각 결합하는 단계; 서로 인접한 상기 현열 열교환배관의 단부들을 연통하거나, 서로 인접한 상기 잠열 열교환배관의 단부들을 연통함으로써 상기 난방수가 내부를 통해 유동하는 상기 유로캡 플레이트가 상기 엔드 플레이트를 덮도록, 2개의 상기 유로캡 플레이트를 상기 2개의 엔드 플레이트에 각각 결합하는 단계를 포함하고, 상기 엔드 플레이트는 상기 현열 열교환배관의 양단 및 상기 잠열 열교환배관의 양단에 의해 관통된다.A heat exchanger manufacturing method according to an embodiment of the present invention includes a plurality of sensible heat exchange pipes through which heating water flows from the inside and combustion gas flows from the outside, and a plate shape crossing the direction in which the sensible heat exchange pipes extend, and the sensible heat exchange pipe providing a sensible heat heat exchange assembly including sensible heat fins penetrated by; Latent heat exchange including a plurality of latent heat heat exchange pipes through which the heating water flows and the combustion gas flows from the outside, and latent heat fins formed in a plate shape crossing the direction in which the latent heat heat exchange pipes extend and penetrated by the latent heat heat exchange pipes. preparing an assembly; Connecting a guide plate through the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe, respectively, so that the sensible heat exchange assembly is maintained at an upstream side of the latent heat exchange assembly based on the flow direction of the combustion gas; and coupling a housing including a side plate, an end plate, and a flow cap plate surrounding the sensible heat exchange assembly, the latent heat exchange assembly, and the guide plate, wherein the coupling the housing comprises: disposing side plates on both sides of the sensible heat exchange assembly and the latent heat exchange assembly, respectively; and coupling the two end plates fixing the sensible heat exchange assembly, the latent heat exchange assembly, and the side plate to both ends of the sensible heat exchange pipe, both ends of the latent heat exchange pipe, and both ends of the side plate, respectively; By connecting ends of the sensible heat exchange pipes that are adjacent to each other or ends of the latent heat exchange pipes that are adjacent to each other, the euro cap plate through which the heating water flows through the inside covers the end plate, the two euro cap plates and coupling to the two end plates, respectively, wherein the end plates are penetrated by both ends of the sensible heat exchange pipe and both ends of the latent heat exchange pipe.
본 발명의 실시예에 따른 열교환기는, 연소가스의 유동방향을 기준으로 상류에서 발생하는 현열을 전달받아 난방수를 가열하는 현열 열교환 조립체;
상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 현열 열교환 조립체보다 하류에 위치하고, 상기 연소가스의 상변화시 발생하는 잠열을 전달받아 상기 난방수를 가열하는 잠열 열교환 조립체; 및 상기 현열 열교환 조립체와 상기 잠열 열교환 조립체를 둘러싸는 하우징을 포함하고, 상기 현열 열교환 조립체는, 내부에서 상기 난방수가 흐르며 상기 연소가스가 주변에서 흐르게 될 현열 열교환배관 및 상기 현열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 현열 열교환배관에 의해 관통되는 현열 핀을 포함하고, 상기 잠열 열교환 조립체는, 내부에서 상기 난방수가 흐르며 상기 연소가스가 주변에서 흐르게 될 잠열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 잠열 열교환배관에 의해 관통되는 잠열 핀을 포함하고, 상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 각각 결합되는 가이드 플레이트를 더 포함하고, 상기 하우징은: 상기 현열 열교환배관의 양단과 상기 잠열 열교환배관의 양단에 각각 결합되되, 적어도 하나가 상기 가이드 플레이트를 외측으로부터 덮으며 상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 결합되는 2개의 엔드 플레이트; 및 상기 2개의 엔드 플레이트의 외측을 덮으며 각각 결합되고, 상기 엔드 플레이트와의 사이에 상기 난방수가 내부를 통해 유동할 수 있도록 서로 인접한 상기 현열 열교환배관의 단부들을 에워싸거나, 서로 인접한 상기 잠열 열교환배관의 단부들을 서로 에워싸서 연통시키는 유로캡을 구비하는 2개의 유로캡 플레이트를 포함하고, 상기 가이드 플레이트는, 상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 삽입되었을 때 상기 엔드 플레이트에 형성되는 엔드 개구에 대응되게 정렬되도록 형성되는 가이드 개구를 구비하고, 상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관은, 상기 가이드 개구 및 상기 엔드 개구를 관통한다.A heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a sensible heat exchange assembly for heating heating water by receiving sensible heat generated upstream with respect to a flow direction of combustion gas;
a latent heat heat exchange assembly located downstream of the sensible heat exchange assembly based on the flow direction of the combustion gas and heating the heating water by receiving latent heat generated when the combustion gas phase changes; and a housing surrounding the sensible heat exchange assembly and the latent heat exchange assembly, wherein the sensible heat exchange assembly includes a sensible heat exchange pipe through which the heating water flows and the combustion gas flows around, and a direction in which the sensible heat exchange pipe extends and a sensible heat fin formed in a plate shape crossing the sensible heat exchange pipe and penetrated by the sensible heat exchange pipe. It is formed in a plate shape transverse to the direction in which it extends and includes a latent heat fin penetrated by the latent heat heat exchange pipe, and further includes a guide plate coupled to the sensible heat heat exchange pipe and the latent heat heat exchange pipe, respectively, wherein the housing comprises: the sensible heat heat exchange pipe; Two end plates coupled to both ends of the heat exchange pipe and both ends of the latent heat exchange pipe, at least one of which covers the guide plate from the outside and is coupled to the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe; and covering the outer sides of the two end plates and being coupled to each other, and enclosing the ends of the sensible heat exchange pipes adjacent to each other so that the heating water can flow through the inside between the end plates, or the latent heat heat exchange adjacent to each other. It includes two flow path cap plates each having a flow path cap which surrounds ends of the pipe and communicates with each other, and the guide plate is formed in an end opening formed in the end plate when the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe are inserted. A guide opening formed to be aligned correspondingly is provided, and the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe pass through the guide opening and the end opening.
이에 따라, 저렴하고 생산이 용이한 핀튜브 타입의 열교환기를 제작하여 사용하면서도 열전달 효율의 저하가 일어나지 않을 수 있다.Accordingly, a decrease in heat transfer efficiency may not occur while manufacturing and using an inexpensive and easy-to-manufacture finned tube type heat exchanger.
적층된 핀튜브 타입의 열교환기를 용이하게 제작할 수 있다.A heat exchanger of the laminated fin tube type can be easily manufactured.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 이를 이용한 콘덴싱 보일러의 종단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 이를 이용한 콘덴싱 보일러의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환부의 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 제1 유로캡 플레이트에 현열 열교환배관과 잠열 열교환배관을 배치한 상태를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 제2 유로캡 플레이트에 현열 열교환배관과 잠열 열교환배관을 배치한 상태를 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부의 사시도이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부의 사시도이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 열교환부를 구성하는 현열 열교환 조립체와 잠열 열교환 조립체를 가이드 플레이트를 이용해 고정하는 과정을 나타낸 도면이다.
도 12는 도 11의 결과물에 하우징을 조립하기 위해 하우징의 구성요소들을 준비하는 상황을 도시한 도면이다.
도 13은 도 12의 상태에서 사이드 플레이트와 엔드 플레이트를 조립하는 상황을 나타낸 도면이다.
도 14는 도 13의 상태에서 제작장치를 하우징으로부터 이격시키고 페이스트를 도포하는 상황을 도시한 도면이다.
도 15는 도 14의 상태에서 유로캡 플레이트를 조립하는 상황을 도시한 도면이다.
도 16은 브레이징 단계를 통해 완성된 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 열교환부의 모습을 나타낸 도면이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a heat exchanger and a condensing boiler using the same according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention and a condensing boiler using the same.
3 is a plan view of a heat exchange unit according to an embodiment of the present invention.
4 is a longitudinal cross-sectional view of a heat exchange unit according to an embodiment of the present invention.
5 is a longitudinal cross-sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
6 is a longitudinal cross-sectional view of a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
7 is a view showing a state in which a sensible heat exchange pipe and a latent heat exchange pipe are disposed on a first flow cap plate of a heat exchange unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a state in which sensible heat exchange pipes and latent heat exchange pipes are disposed on the second flow path cap plate of the heat exchange unit according to an embodiment of the present invention.
9 is a perspective view of a heat exchange unit according to an embodiment of the present invention.
10 is a perspective view of a heat exchange unit according to another embodiment of the present invention.
11 is a view showing a process of fixing a sensible heat exchange assembly and a latent heat exchange assembly constituting a heat exchange unit according to a modified example of another embodiment of the present invention using a guide plate.
FIG. 12 is a diagram illustrating a situation in which components of a housing are prepared to assemble the housing to the result of FIG. 11 .
FIG. 13 is a view showing a situation in which side plates and end plates are assembled in the state of FIG. 12 .
FIG. 14 is a view showing a situation in which the manufacturing device is separated from the housing and the paste is applied in the state of FIG. 13 .
FIG. 15 is a view illustrating a situation in which a euro cap plate is assembled in the state of FIG. 14 .
16 is a view showing an appearance of a heat exchange unit according to a modified example of another embodiment of the present invention completed through a brazing step.
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.Hereinafter, some embodiments of the present invention will be described in detail through exemplary drawings. In adding reference numerals to components of each drawing, it should be noted that the same components have the same numerals as much as possible even if they are displayed on different drawings. In addition, in describing an embodiment of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function hinders understanding of the embodiment of the present invention, the detailed description will be omitted.
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.Also, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used to describe components of an embodiment of the present invention. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the corresponding component is not limited by the term. When an element is described as being “connected,” “coupled to,” or “connected” to another element, that element may be directly connected or connected to the other element, but there may be another element between the elements. It should be understood that may be "connected", "coupled" or "connected".
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 이를 이용한 콘덴싱 보일러(1)의 종단면도이다. 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 이를 이용한 콘덴싱 보일러(1)의 측면도이다.1 is a longitudinal cross-sectional view of a heat exchanger and a
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기는, 연소실(20)과, 열교환부(30)를 포함한다. 열교환기를 구성하는 상기 구성요소들은, 열교환기의 내부에 수용되어, 도시된 것과 같은 위치에 고정될 수 있다. Referring to the drawings, a heat exchanger according to an embodiment of the present invention includes a
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기를 포함하는 콘덴싱 보일러(1)는, 버너(11)를 포함하는 버너조립체(10)를 포함한다. 연소가스의 유동방향(D)을 따라 버너조립체(10)와 열교환기가 순서대로 배치되고, 열교환기 내에서는 동일한 방향을 따라 연소실(20) 및 열교환부(30)의 순서로 구성요소가 배열되어 있으므로, 상술된 배열 순서대로 콘덴싱 보일러(1)의 구성요소에 대해서 설명한다.In addition, the
본 발명의 일 실시예에 따른 열교환기 및 이를 이용한 콘덴싱 보일러(1)는, 연소가스가 연직하방으로 유동하는 하향식의 콘덴싱 보일러(1)를 기준으로 하여 설명된다. 따라서 화살표로 표시된 연소가스의 유동방향(D)은 콘덴싱 보일러(1)가 설치된 위치에서의 연직하방과 동일할 수 있다. 하향식의 콘덴싱 보일러(1)를 선택함에 따라, 연소가스가 응축하여 발생하는 응축수가 콘덴싱 보일러(1)의 가장 하측에서만 생성되어 바로 하단을 통해 외부로 배출될 수 있다. 따라서 콘덴싱 보일러(1)를 구성하는 구성요소들의 부식이 방지될 수 있다. 그러나 가열된 연소가스가 대류에 의해 상방으로 이동하는 성질을 이용하여 난방수의 경로를 자연스럽게 하방으로 형성할 수 있는, 상향식의 콘덴싱 보일러(1)에 본 발명의 구성이 사용될 수도 있다. A heat exchanger and a
본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴싱 보일러(1)는, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 가장 하류에, 응축수 받이(41)를 배치하여, 잠열 열교환 영역(33)에서 발생하는 응축수가 자중에 의해 연직하방으로 낙하할 경우 이를 수집할 수 있다. 응축수 받이(41)는 수집한 응축수가 연직하방으로 연장된 응축수 배출구(43)를 통해 배출될 수 있도록, 응축수 배출구(43)를 향해 경사진 내측면을 가질 수 있다.In the
또한 응축수 배출과 동시에 잔여 연소가스가 배출될 수 있도록, 배기 덕트(42)가 응축수 받이(41)와 연통되어 형성될 수 있다. 배기 덕트(42)는 연직상방으로 연장되어 형성됨으로써, 잔여 연소가스를 외부로 배출한다.In addition, the
버너조립체(10)Burner assembly (10)
버너조립체(10)는 열을 발산하는 버너(11)를 포함하여, 연료와 공기를 주입받아 연소반응을 일으킴으로써 연소가스를 생성하는 구성요소이다. The
본 발명의 일 실시예에 따른 콘덴싱 보일러(1)에 사용되는 버너조립체(10)로서, 프리믹스(premix) 버너(11)가 사용될 수 있다. 프리믹스 타입의 버너(11)는, 공기와 연료를 주입받아 소정의 비율로 혼합하여 버너(11)가 발산하는 열을 이용해 연소시킴으로써 연소가스를 생성하는 버너조립체(10)이다. 이러한 작용을 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 버너조립체(10)는 연료와 공기를 주입받아 소정의 비율로 혼합하는 공간인 믹스 챔버(12)와, 상기 믹스 챔버(12)가 혼합한 유체에 열을 가하는 버너(11)를 포함할 수 있다. 연소반응에 적합한 비율로 혼합된 공기와 연료를 가열해 연소반응을 일으켜 최적의 연료효율 및 열효율을 얻기 위해 이와 같은 구조의 버너조립체(10)가 제공된다. As the
믹스 챔버(12)에 공기를 공급하고, 버너조립체(10)에서 발생한 연소가스를 연직하방으로 송기하기 위해, 본 발명의 콘덴싱 보일러(1)는 송풍기(44)를 더 구비할 수 있다. 송풍기(44)는 믹스 챔버(12)와 연결되어 믹스 챔버(12)의 연직 하방에 연결된 버너조립체(10)를 향해 공기를 압송할 수 있도록, 펌프를 포함하여 구성될 수 있다. In order to supply air to the
연소실(20)combustion chamber(20)
연소실(20)은 버너조립체(10)에 의한 연소반응이 일어날 수 있도록 제공되는 내부공간(22)을 포함하는 구성요소이다. 따라서 연소실(20)은 내부공간(22)을 측벽으로 둘러싸서 형성된다. 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 내부공간(22)의 상류측에 버너조립체(10)의 버너(11)가 위치하도록, 버너조립체(10)와 연소실(20)이 결합된다.The
버너조립체(10)는 연소실(20)의 내부공간(22)에서 공기와 연료에 열을 가하여 연소반응을 일으키고, 연소반응의 산물로 연소가스가 생성된다. 연소가스는 내부공간(22)을 통해 유동한다. 연소가스의 유동방향(D)과 나란한 방향으로 연소실(20)의 내부공간(22)이 연통될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서 연소가스의 유동방향(D)은 연직하방이므로, 연소실(20)의 내부공간(22)은 연직방향으로 연통되어 형성된다. The
연소실의 측벽(21) 내측에는 연소실(20)과 외부의 열교환을 차단하도록 단열재가 충진된 연소실 단열부(23)가 배치될 수 있다. A combustion
열교환부(30)Heat exchange part (30)
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)의 평면도이다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)의 종단면도이다. 3 is a plan view of the
도면을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)는, 현열 열교환 영역(32)과, 잠열 열교환 영역(33)과, 하우징(31)을 포함한다. 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)에는, 각각 현열 열교환 조립체(320)와 잠열 열교환 조립체(330)가 배치될 수 있다. 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)이 연결되어, 연소실(20)로부터 전달된 연소가스가 그 유동방향을 따라서 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)에서 유동할 수 있다. 도 4에서 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)은, 점선으로 구분되어 표시되었다.Referring to the drawings, a
열교환부(30) - 현열 열교환 영역(32)Heat exchange section 30 - sensible
현열 열교환 영역(32)은 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 연소실(20)보다 하류에 위치하고, 상류에서 발생하는 현열을 전달받아 난방수를 가열하는 영역이다. 따라서 현열 열교환 영역(32)은 연소실(20)의 내부공간(22)과 연통되어, 연소가스가 유동할 수 있고, 버너(11)로부터 복사열을 전달받을 수 있다. 또한 현열 열교환 영역(32)은 난방수에 현열을 전달할 수 있어야 하므로, 현열 열교환 영역(32)에는, 현열 열교환배관(321)과 현열 핀(322)을 포함하는 현열 열교환 조립체(320)가 배치된다.The sensible
현열 열교환배관(321)은 내부를 통해 난방수가 흐르며 연소가스가 주변에서 흐르는 파이프형의 구성요소이다. 현열 열교환배관(321)은, 현열 열교환 영역(32)에서, 일 방향을 따라 연장된다. 상기 일 방향은, 바람직하게는 연소가스의 유동방향(D)에 직교하는 방향일 수 있다. 현열 열교환배관(321)이 일 방향을 따라 연장되어, 하우징(31)에 결합될 수 있다.The sensible
현열 열교환배관(321)은, 복수 개로 형성되어, 상기 일 방향과 연소가스의 유동방향(D)에 직교하는 타 방향을 따라 각각 서로 이격되어 나열될 수 있다. 복수의 현열 열교환배관(321)이 후술할 하우징(31)의 유로캡 플레이트(312, 313)에 결합됨으로써, 난방수가 흐르는 하나의 현열 유로를 형성할 수 있다.A plurality of sensible
현열 핀(322)은 현열 열교환배관(321)이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 현열 열교환배관(321)에 의해 관통되는 구성요소이다. 현열 핀(322)이 현열 열교환배관(321)에 의해 관통되는 형상을 가짐으로써, 현열 열교환 조립체(320)는 핀튜브(fin-tube) 형태의 열교환 조립체를 구성할 수 있다. 현열 핀(322)을 현열 열교환 조립체(320)가 더 포함함으로써, 현열 열교환배관(321)의 열전도도를 높일 수 있다. 현열 핀(322)은 복수로 구성되어, 현열 열교환배관(321)이 연장된 방향을 따라 소정의 간격만큼 이격되어 배치될 수 있다. 현열 핀(322)이 현열을 전달받을 수 있는 현열 열교환배관(321)의 표면적을 증가시켜 보다 많은 현열을 난방수로 전달하도록 할 수 있다. 따라서 효과적으로 열전달이 일어나도록 하기 위해, 현열 열교환배관(321)과 현열 핀(322)은 열전도도가 높은 금속으로 형성될 수 있다.The
현열 열교환배관(321)이 연장된 방향에 직교하는 평면으로 현열 열교환배관(321)을 자른 단면은, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 연장된 장공의 형태로 형성될 수 있다. 도면에서 확인할 수 있듯이 본 발명의 일 실시예에 따른 현열 열교환배관(321)은 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 한 길이가, 폭에 비해서 크도록 형성되어 납작한 형태를 가진다. 이러한 형상의 플랫(flat) 타입 배관을 현열 열교환배관(321)에 도입함으로써, 다른 형상의 배관이 현열 열교환배관(321)에 도입될 경우와 비교하여 난방수가 더 긴 길이의 현열 열교환배관(321)을 통과해 충분히 가열될 수 있다. 그러나 현열 열교환배관(321)의 종류 및 형태는 이에 제한되지는 않고 다른 변형이 가능하다.A cross section of the sensible
현열 핀(322)에는 현열 열교환배관(321)이 통과할 수 있는 관통홀이 형성될 수 있고, 이러한 관통홀의 면적은 현열 열교환배관(321)의 면적과 같거나 다소 작게 형성되어, 현열 열교환배관(321)이 단단하게 끼워질 수 있다. 또한 현열 핀(322)은 현열 열교환배관(321)과 브레이징(brazing) 용접을 통해 일체로 결합될 수 있다. 현열 핀(322)과 현열 열교환배관(321)을 브레이징 용접하는 방법에 대해서는, 도 15 및 도 16에 대한 설명에서 상술한다.A through hole through which the sensible
현열 핀(322)에는, 현열 열교환배관(321)이 연장된 방향을 따라 관통된 루버(louver)홀이 더 형성될 수 있다. 루버홀은 펀칭을 통해 형성되어 그 둘레를 따라 돌출된 버링을 포함하여, 연소가스가 유동할 때 버링에 의해 가로막혀 현열 열교환배관(321)의 주위로 흘러, 연소가스와 난방수 사이의 열교환이 보다 잘 이루어지도록 하는 구성요소이다. 루버홀(3221, 3222)은 복수개로 구성될 수 있다. 루버홀(3221, 3222)은 도면에 도시된 바와 같이 연소가스의 유동방향(D)에 대해 비스듬한 방향으로 연장되어 형성되는 제1 루버홀(3221)과, 서로 인접한 현열 열교환배관(321)들의 사이에, 연소가스의 유동방향(D)에 대해 직교하는 방향으로 연장되어 형성되는 제2 루버홀(3222)을 포함할 수 있다. 각각의 루버홀(3221, 3222)은 연소가스의 유동방향(D)을 따라 소정의 간격을 두고 이격되어 배치될 수 있다.A louver hole may be further formed in the
현열 핀(322)은 골(3223)과 돌출부(3224)를 더 포함할 수 있다. 현열 핀(322)은 기본적으로 현열 열교환배관(321)을 둘러싸도록 형성되되, 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 현열 열교환배관(321)의 상류측 단부의 테두리로부터 소정의 폭만큼의 영역을, 현열 열교환배관(321)의 나머지 영역과 구별되게 에워쌀 수 있다. 따라서 인접한 현열 열교환배관(321)의 상류측 단부들 사이에 연소가스의 유동방향(D)을 따라 파인 골(3223)이 현열 핀(322)에 형성될 수 있다. 현열 열교환배관(321)의 상류측 단부와 인접한 현열 핀(322)의 영역은 상대적으로 돌출되어 있으므로, 돌출부(3224)가 된다. 불필요한 영역을 골(3223)을 형성하여 개방함으로써, 연소가스가 현열 핀(322)과 현열 열교환배관(321) 사이에서 보다 자유롭게 유동하도록 한다.The
열교환부(30) - 잠열 열교환 영역(33)Heat exchange section 30 - Latent
잠열 열교환 영역(33)은 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 현열 열교환 영역(32)보다 하류에 위치하고, 연소가스의 상변화시 발생하는 잠열을 전달받아 난방수를 가열하는 영역이다. 잠열 열교환 영역(33)에는, 내부를 통해 상기 난방수가 흐르며 연소가스가 주변에서 흐르는 잠열 열교환배관(331) 및 잠열 열교환배관(331)이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 잠열 열교환배관(331)에 의해 관통되는 잠열 핀(332)을 포함하는 잠열 열교환 조립체(330)가 배치된다.The latent
잠열 열교환배관(331)과 잠열 핀(332)의 구성은, 현열 열교환배관(321)과 현열 핀(322)과 유사하다. 따라서 잠열 열교환배관(331)과 잠열 핀(332)의 기본적인 구조에 대한 설명은, 현열 열교환배관(321)과 현열 핀(322)의 구조에 대한 위 설명에 갈음한다. 따라서 잠열 열교환 조립체(330)도 핀튜브 유형으로 구성될 수 있다. The configuration of the latent
잠열 열교환배관(331)은, 복수의 제1 잠열 열교환배관(3311) 및 제1 잠열 열교환배관(3311)보다 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 하류 측에 위치하고, 복수의 제1 잠열 열교환배관(3311) 중 하나의 제1 잠열 열교환배관(3311)과 어느 하나가 연통되는 복수의 제2 잠열 열교환배관(3312)을 포함할 수 있다. 즉, 잠열 열교환배관(331)이 2열로 배치될 수 있다. 잠열 열교환배관(331)은 2열보다 많은 수의 열을 가지도록 배치될 수도 있다.The latent heat
도 4에서는 제1 잠열 열교환배관(3311)이 4개, 제2 잠열 열교환배관(3312)이 3개 배치되도록 하였다. 후술할 내용과 같이 잠열 열교환 영역(33)의 단면적이 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 줄어들 수 있기 때문이다. 그러나 각 잠열 열교환배관(331)의 개수는 이에 제한되지 않는다. In FIG. 4, four first latent
잠열 열교환배관(331)이 2열로 배치되는 만큼, 잠열 핀(332) 역시 각 잠열 열교환배관(331)에 맞추어 배치될 수 있다. 즉, 제1 잠열 열교환배관(3311)에는 제1 잠열 핀(3321)이 결합되고, 제2 잠열 열교환배관(3312)에는 제2 잠열 핀(3322)이 결합될 수 있다.As latent heat
잠열 열교환배관(331)이 2열로 배치됨에 따라, 잠열 열교환 영역(33)에서 전열면적의 부족으로 인해 연소가스가 충분히 난방수에 열을 전달하지 못하는 상황을 방지할 수 있고, 전체 연소가스에 대해 넓은 면적에 걸쳐서 충분히 열교환이 일어남에 따라 연소가스가 상변화하지 못하고 배출되는 분율을 줄일 수 있다.As the latent
잠열 열교환배관(331)의 단면의 크기는, 현열 열교환배관(321)의 단면의 크기보다 작게 형성될 수 있다. 현열 열교환배관(321)의 단면의 크기와 현열 열교환배관(321)의 총연장의 곱이, 잠열 열교환배관(331)의 단면의 크기와 잠열 열교환배관(331)의 총연장의 곱에 대응되는 수치를 유지할 수 있도록, 잠열 열교환배관(331)의 단면의 크기가 현열 열교환배관(321)의 단면의 크기보다 작게 형성되는 대신, 잠열 열교환배관(331)의 개수가 현열 열교환배관(321)의 개수보다 더 많게 형성될 수 있다. 달리 표현하여, 현열 열교환배관(321)이 연장된 방향에 수직한 평면으로 현열 열교환배관(321)을 자른 단면에서, 상기 현열 열교환배관(321)의 둘레가 형성하는 폐곡선의 개수는, 상기 잠열 열교환배관(331)의 둘레가 형성하는 폐곡선의 개수보다 작도록, 잠열 열교환배관(331)이 형성될 수 있다. The size of the cross section of the latent
잠열 열교환배관(331)보다 더 넓은 단면적을 가지는 배관이 동일하거나 더 많은 개수만큼 현열 열교환 영역(32)에 배치되면, 인접한 현열 열교환배관(321)으로 유로캡 플레이트(312, 313)를 거쳐 난방수가 이동할 때, 유로가 급격하게 꺾이는 구간에서 발생하는 난방수의 급격한 압력강하로 인해 효율적인 난방수의 순환이 이루어지지 않는다. 또한, 현열 열교환배관(321)내의 급격한 압력강하는, 난방수의 유속을 느리게 하여, 현열 열교환배관(321) 내의 일부 영역에서 과도한 열교환이 발생할 수 있다. 과도한 열교환에 따라 난방수가 끓게 되면, 비등소음이 발생될 수 있다.When the same or larger number of pipes having a larger cross-sectional area than the latent
따라서 이와 같이 현열 열교환배관(321)과 잠열 열교환배관(331)의 단면적과 개수를 조절함으로써, 잠열 열교환배관(331)을 따라 흐르는 난방수의 유량과 현열 열교환배관(321)을 따라 흐르는 난방수의 유량이 서로 대응되어 일정한 관계를 가지도록 한다. 동시에, 현열 열교환배관(321)이 일체로 형성하는 현열 유로의 방향이 전환되어 꺾이는 횟수가, 잠열 열교환배관(331)이 일체로 형성하는 잠열 유로가 방향을 전환하여 꺾이는 횟수보다 적도록 하여, 현열 열교환배관(331)을 따라 난방수가 유동할 때의 압력강하를 최소화 하고, 과도한 열교환으로 인한 비등소음의 발생을 방지할 수 있다.Therefore, by adjusting the cross-sectional area and number of the sensible
잠열 핀(332) 역시 현열 핀(322)과 같이, 복수로 구성되어, 잠열 열교환배관(331)이 연장된 방향을 따라서 소정의 간격을 두고 이격되어 배치된다. Like the
열교환부(30) - 하우징(31)Heat exchange part (30) - housing (31)
하우징(31)은 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)을 둘러싸서 정의하는 구성요소로, 사이드 플레이트(311), 엔드 플레이트(동일한 실시예는 아니나 도 12의 515 참조) 및 유로캡 플레이트(312, 313)를 포함할 수 있다.The
사이드 플레이트(311)는 연소가스의 유동방향(D) 및 현열 열교환배관(321)이나 잠열 열교환배관(331)이 연장된 일 방향을 따라서 연장되는 판형의 구성요소이다. 사이드 플레이트(311)는 2개로 구성되어, 상기 일 방향과 연소가스의 유동방향(D)에 수직한 타 방향으로 이격되어 배치될 수 있다. 따라서 사이드 플레이트(311)가 열교환부(30)의 두 측면을 형성한다. 사이드 플레이트(311)의 내측면의 형상에 따라, 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)의 측면 형상이 결정되는 것이다.The
사이드 플레이트(311)는 현열 단열배관(3111)을 더 구비할 수 있다. 현열 단열배관(3111)은, 현열 열교환 영역(32)을 둘러싼 하우징(31)의 내측면의 적어도 일부 영역에 배치되고, 내부를 통해 난방수가 유동함으로써, 현열 열교환 영역(32)과 외부의 열교환을 제한하는 파이프형의 구성요소이다. 현열 단열배관(3111)은 도시된 것과 같이 2개로 구성되어, 현열 열교환 영역(32)의 측면에서 현열 열교환배관(321)이 연장된 방향과 동일한 방향으로 연장되어 배치될 수 있다. The
현열 단열배관(3111)은, 도면과 같이 현열 단열배관(3111)이 연장된 방향에 직교하는 평면으로 현열 단열배관(3111)을 자른 단면상에서, 타원형으로 형성될 수 있다. 구체적으로는 현열 단열배관(3111)이, 연소가스의 유동방향(D)과 나란한 장축을 가지는 타원형으로 형성될 수 있다. As shown in the drawing, the sensible
엔드 플레이트(515)와 유로캡 플레이트(312, 313)는 연소가스의 유동방향(D) 및 상기 타 방향을 따라 연장되는 판형의 구성요소이다. 엔드 플레이트(515)는 2개로 구성되어, 현열 열교환배관(321)이나 잠열 열교환배관(331)이 연장된 일 방향으로 이격되어 각각 배치될 수 있다. 2개의 엔드 플레이트가 배치될 때, 현열 열교환배관(321)과 잠열 열교환배관(331)의 양단에 각각 배치될 수 있다. 이러한 현열 열교환배관(321)과 잠열 열교환배관(331)의 양단이 2개의 엔드 플레이트를 관통하여 각각의 엔드 플레이트에 결합될 수 있다. 유로캡 플레이트(312, 313)도 마찬가지로 2개로 구성되어, 엔드 플레이트를 외측으로부터 덮으며 사이드 플레이트(311)의 양 단에 각각 결합되어 배치될 수 있다. 따라서, 엔드 플레이트와 사이드 플레이트(311)가, 사이드 플레이트(311)가 덮지 않은 열교환부(30)의 나머지 2개의 측면을 형성한다. 엔드 플레이트의 내측면의 형상에 따라, 현열 열교환 영역(32)과 잠열 열교환 영역(33)의 다른 측면 형상이 결정되는 것이다.The
유로캡 플레이트(312, 313)는 복수의 유로캡이 형성되는 제1 유로캡 플레이트(312)와 제2 유로캡 플레이트(313)를 포함하여, 각각이 현열 열교환배관(321) 또는 잠열 열교환배관(331)의 양단에 인접하게 배치될 수 있다. 그 중 제1 유로캡 플레이트(312)에는 난방수 입구(351)와 난방수 출구(352)가 배치될 수 있다. 난방수 입구(351)는 외부로부터 상기 제2 잠열 열교환배관(3312)의 일단으로 상기 난방수를 공급할 수 있는 개구이며, 난방수 출구(352)는 현열 열교환배관(321)이 형성하는 일체의 현열 유로의 일단으로부터 외부로 난방수를 배출할 수 있는 개구이다. 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 상대적으로 하류측에 위치하는 난방수 입구(351)를 통해서 난방수가 외부로부터 유입되어, 잠열 열교환배관(331)으로 난방수를 전달할 수 있다. 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 상대적으로 상류측에 위치하는 난방수 출구(352)를 통해, 현열 열교환배관(321)에서 가열된 난방수가 외부로 배출될 수 있다. 다만 난방수 입구(351)와 난방수 출구(352)의 위치는 이에 제한되지 않는다.The
연소가스가 유동하는 잠열 열교환 영역(33)의 연소가스의 유동방향(D)에 수직한 평면에서의 단면적은, 상기 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 동일하게 유지되거나 줄어들도록 형성되어, 연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 잠열 열교환 영역(33)의 상류 측에서의 단면적보다, 잠열 열교환 영역(33)의 하류 측에서의 단면적이 작게 형성될 수 있다. 따라서 잠열 열교환 영역(33)은 전체적으로 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 테이퍼(taper)진 형상을 가질 수 있다. 이렇게 단면적이 작아지도록 잠열 열교환 영역(33)이 형성됨에 따라, 연소가스가 잠열 열교환 영역(33)에서 유동할 때 특정한 위치에서 유속이 매우 감소함으로써 열전달 효율이 매우 떨어지는 데드존(dead zone)이 발생하는 것을 베르누이의 원리에 의해 방지할 수 있다. The cross-sectional area of the latent
구체적으로, 연소가스의 유동방향(D)에 수직한 일 방향에서의 잠열 열교환 영역(33)의 폭이, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 가더라도 일정하게 유지되거나 줄어들도록 형성되고, 상기 일 방향과 연소가스의 유동방향(D)에 수직한 타 방향에서의 잠열 열교환 영역(33)의 폭이, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 일정하게 유지되도록 형성될 수 있다. Specifically, the width of the latent
도 4에서는, 잠열 열교환 영역(33)이, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 상기 일 방향에서의 폭이 줄어드는 적어도 하나의 구간과, 상기 일 방향에서의 폭이 일정하게 유지되는 적어도 하나의 구간을 포함하도록 형성되어 있음을 확인할 수 있다. 구체적으로, 제1 구간(341) 및 제1 구간(341)보다 하류에 위치한 제3 구간(343)에서는 잠열 열교환 영역(33)의 상기 일 방향에서의 폭이 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 줄어들고, 제1 구간(341)과 제3 구간(343) 사이의 제2 구간(342)과 제3 구간(343)의 하류에 위치한 제4 구간(344)에서는 상기 일 방향에서의 폭이 일정하게 유지된다. 도시된 바와 같이 제1 구간(341)은 현열 핀(322)과 잠열 핀(332) 사이에 위치하고, 제3 구간(343)은 제1 잠열 핀(3321)과 제2 잠열 핀(3322) 사이에 위치하여, 각 열교환배관 사이에서 유속이 빨라진 뒤 각 열교환배관에서는 충분히 열교환 될 수 있도록 잠열 열교환 영역(33)이 형성될 수 있다.In FIG. 4, the latent
잠열 열교환 영역(33)의 폭이 상술한 바와 같이 변화하므로, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록, 연소가스의 유동방향(D)에 수직한 일 방향에서의 잠열 핀(332)의 폭 역시 일정하게 유지되거나 줄어들 수 있다.Since the width of the latent
또한 도시되지는 않았으나, 열교환부(30)는 현열 열교환배관(321)과 잠열 열교환배관(331)이 관통하는 가이드 플레이트(동일 실시예는 아니나 도 11의 56 참조)를 더 포함할 수 있다. 가이드 플레이트에 대해서는 열교환기의 제작방법에 대한 설명에서 후술한다.Also, although not shown, the
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부(50)의 종단면도이다.5 is a longitudinal cross-sectional view of a
도 5를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부(50)는 1열의 현열 열교환배관(521)과 1열의 잠열 열교환배관(531)을 포함한다. 따라서 현열 핀(522)과 잠열 핀(532) 사이에 위치한 잠열 열교환 영역(53)의 구간에서 잠열 열교환 영역(53)의 단면적이 줄어들고, 나머지 구간에서는 단면적이 일정하게 유지되도록 형성될 수 있다.Referring to FIG. 5 , a
다른 실시예에 따른 열교환부(50)의 난방수 입구(551)와 난방수 출구(552) 역시 각각 잠열 열교환 영역(53)과 현열 열교환 영역(52)에 연통되어 배치될 수 있다. 난방수 입구(551)는 도 5에서 잠열 열교환배관(531)을 통해, 난방수 출구(552)는 현열 단열배관을 통해 확인할 수 있다. The
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 열교환부(60)의 종단면도이다.6 is a longitudinal cross-sectional view of a
도 6에서는 본 발명의 일 실시예와 같이 1열의 현열 열교환배관(621)과 2열의 잠열 열교환배관(631)을 가지는 또 다른 실시예에 따른 열교환부(60)에 대해서 확인할 수 있다. In FIG. 6 , it can be seen about a
또 다른 실시예에 따른 잠열 열교환 영역(63)은, 잠열 열교환 영역(63) 중 제1 잠열 열교환배관(6311)이 위치한 일부 영역이, 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록, 연소가스의 유동방향(D)과 수직한 일 방향에서 가지는 폭이 줄어드는 형태로 형성된다. 제2 잠열 열교환배관(6312)이 위치한 영역에서는 상기 폭이 일정하게 유지되고, 현열 열교환 영역(62)에서도 마찬가지로 나타난다. 이러한 형상을 가짐으로써, 제1 잠열 핀(6321)의 상기 일 방향에서의 폭도 연소가스의 유동방향(D)을 따라 갈수록 줄어들고, 제2 잠열 핀(6322)과 현열 핀(622)의 폭은 일정하게 유지될 수 있다.In the latent
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)의 제1 유로캡 플레이트(312)에 현열 열교환배관(321)과 잠열 열교환배관(331)을 배치한 상태를 도시한 도면이다. 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)의 제2 유로캡 플레이트(313)에 현열 열교환배관(321)과 잠열 열교환배관(331)을 배치한 상태를 도시한 도면이다. 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)의 사시도이다.7 is a view showing a state in which the sensible
도 7 내지 도 9를 이용하여 본 발명의 일 실시예에 따른 열교환부(30)의 현열 열교환배관(321), 잠열 열교환배관(331) 및 유로캡 플레이트(312, 313)에 의해서 형성되는 유로에 대해서 설명한다.7 to 9, the flow path formed by the sensible
유로캡 플레이트(312, 313)는 상술한 바와 같이 제1 유로캡 플레이트(312)와 제2 유로캡 플레이트(313)를 포함할 수 있다. 제1 유로캡 플레이트(312)에는 제1 유로캡(3121), 제2 유로캡(3122), 제3 유로캡(3123), 제4 유로캡(3124) 및 제5 유로캡(3125)이 형성되고, 제2 유로캡 플레이트(313)에는 제6 유로캡(3131), 제 7 유로캡(3132), 제 8 유로캡(3133) 및 제 9 유로캡(3134)이 형성될 수 있다. 각 유로캡 플레이트(312, 313)에 형성되는 유로캡은, 열교환부(30)의 외측을 향해 볼록한 형태로 형성되고, 현열 열교환배관(321) 또는 잠열 열교환배관(331)의 단부와 연통되어, 난방수가 내부에서 유동할 수 있도록 형성된다. 유로캡 플레이트(312, 313)의 유로캡이 엔드 플레이트를 덮을 때 엔드 플레이트와 유로캡의 내부에 형성되는 공간에서, 난방수가 유동하는 것이다.As described above, the
연소가스의 유동방향(D)을 기준으로 하류측에 위치하는 제1 유로캡(3121)에는 난방수 입구(351)가 형성된다. 난방수 입구(351)를 통해서 난방수가 열교환부(30) 내부로 유입된다. 유입된 난방수는 제1 유로캡(3121)에 일단이 연통된 제2 잠열 열교환배관(3312)을 통해서 유동한다.A
제2 잠열 열교환배관(3312)을 통해서, 제2 잠열 열교환배관(3312)의 타단이 연통된 제6 유로캡(3131)에 난방수가 도달한다. 제6 유로캡(3131)에는, 제2 잠열 열교환배관(3312)의 타단과 제1 잠열 열교환배관(3311)의 일단이 연통된다. 따라서 난방수는 제6 유로캡(3131)에서 제1 잠열 열교환배관(3311)으로 유입되어, 제1 잠열 열교환배관(3311)을 따라 유동한다.Through the second latent
제1 잠열 열교환배관(3311)의 타단은 제2 유로캡(3122)에 연통되어, 제1 잠열 열교환배관(3311)을 따라 유동한 난방수를 제2 유로캡으로 전달한다. 제2 유로캡은 일측의 현열 단열배관(3111)과 연통되어, 현열 단열배관(3111)으로 난방수를 전달한다. The other end of the first latent
일측의 현열 단열배관(3111)을 따라 이동한 난방수는, 상기 현열 단열배관(3111)이 연통된 제7 유로캡(3132)에 도달한다. 제7 유로캡(3132)으로부터 현열 열교환배관(321)을 따라서 지그재그 형태의 현열 유로가 형성되는데, 난방수는 현열 유로를 따라 제7 유로캡(3132)으로부터 제3 유로캡(3123)으로, 제3 유로캡(3123)으로부터 제8 유로캡(3133)으로, 제8 유로캡(3133)으로부터 제4 유로캡(3124)으로, 제4 유로캡(3124)으로부터 제9 유로캡(3134)으로 유동한다.The heating water moving along one side of the sensible
제 9 유로캡(3134)은 타측의 현열 단열배관(3111)과도 연통되어, 타측의 현열 단열배관(3111)을 따라서 난방수가 유동해 제5 유로캡(3125)에 도달한다. 제5 유로캡(3125)은 난방수 출구(352)와 연통되어, 현열 단열배관(3111)을 통해 전달된 난방수가 난방수 출구(352)를 통해 가열된 상태로 배출된다. 제2 잠열 열교환배관(3312)의 타단과 제1 잠열 열교환배관(3311)의 일단이 연통되어 난방수가 전달되고, 제1 잠열 열교환배관(3311)의 타단과 현열 유로의 타단이 연통되어 난방수가 전달되는 이러한 전체 유로가 도 9에 화살표로 도시되어 있다. 전체 유로를 따라가면서, 난방수가 가열되어 배출된다.The
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 열교환부(50)의 사시도이다.10 is a perspective view of a
다른 실시예에 따른 열교환부(50) 역시, 제1 유로캡 플레이트(512)와 제2 유로캡 플레이트(513)를 포함한다. 각 유로캡 플레이트(512, 513)에 현열 열교환배관(521), 잠열 열교환배관(531) 및 현열 단열배관(5111)의 단부가 결합되어, 유로캡을 포함하는 전체 유로를 형성한다. 난방수 입구(551)로 유입된 난방수가 난방수 출구(552)로 배출되는 전체 유로가 화살표로 도시되어 있다.The
제작방법Manufacturing method
도 11은 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 열교환부(50)를 구성하는 현열 열교환 조립체(520)와 잠열 열교환 조립체(530)를 가이드 플레이트(56)를 이용해 고정하는 과정을 나타낸 도면이다. 11 is a view showing a process of fixing the sensible
본 발명의 다른 실시예의 변형예를 기준으로 열교환기의 제작방법에 대해서 설명한다. 본 변형에는 다른 실시예로부터, 사이드 플레이트(511)의 외측면의 형상과 현열 열교환배관(521)의 개수에서 차이가 난다. 그러나 본 발명의 일 실시예와 또 다른 실시예에 대해서도 동일한 방법이 사용될 수 있다. 즉 열교환배관이 3열 이상으로 형성되어도, 동일한 방법의 사용이 가능하다.A method of manufacturing a heat exchanger based on a modified example of another embodiment of the present invention will be described. This modification differs from other embodiments in the shape of the outer surface of the
우선, 내부에서 난방수가 흐르며 외부에서 연소가스가 흐르게 될 복수의 현열 열교환배관(521) 및 현열 열교환배관(521)이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 현열 열교환배관(521)에 의해 관통되는 현열 핀(522)을 포함하는 현열 열교환 조립체(520)를 마련한다. 마찬가지로 잠열 열교환배관(531)과 잠열 핀(532)을 포함하는 잠열 열교환 조립체(530)를 마련한다.First, a plurality of sensible
가이드 플레이트(56)가 마련된다. 가이드 플레이트(56)는 판형의 구성요소로, 현열 열교환배관(521)과 잠열 열교환배관(531)이 관통하며 결합될 수 있는 가이드 개구(561)를 포함한다. 가이드 개구(561)는 잠열 열교환 조립체(530)의 상단에 현열 열교환 조립체(520)가 오도록 형성될 수 있다.A
이렇게 마련된 가이드 플레이트(56)의 가이드 개구(561)에 현열 열교환배관(521)과 잠열 열교환배관(531)의 단부를 각각 삽입하여 결합한다. 가이드 플레이트(56)는 2개로 구성되어, 도시된 것과 같이 현열 열교환 조립체(520)와 잠열 열교환 조립체(530)의 양단을 각각 고정할 수 있으나, 그 개수가 이에 제한되지는 않는다. 현열 열교환배관(521)과 잠열 열교환배관(531)의 단부를 각각 가이드 플레이트(56)로 고정하였으므로, 잠열 열교환 조립체(530)의 상단에 현열 열교환 조립체(520)가 위치하는 상태가 유지될 수 있다. The ends of the sensible
만일 2열로 잠열 열교환배관(331)이 형성되는 일 실시예 또는 또 다른 실시예의 경우, 가이드 개구가 제1 잠열 열교환배관(3311, 6311)과 제2 잠열 열교환배관(3312, 6312)의 위치에 대응되도록 형성되어, 각 잠열 열교환배관(331)이 삽입 및 고정될 수 있을 것이다.In the case of one embodiment or another embodiment in which the latent
가이드 플레이트(56)의 가이드 개구(561)는, 현열 열교환배관(521) 및 잠열 열교환배관(531)이 삽입되어 고정됨으로써 엔드 플레이트(515)에 형성되는 엔드 개구(5151)에 대응되게 현열 열교환배관(521) 및 잠열 열교환배관(531)이 정렬될 수 있도록 형성된다. 따라서 현열 열교환배관(521) 및 잠열 열교환배관(531)은, 가이드 개구(561)와 엔드 개구(5151)를 관통할 수 있다. 엔드 개구(5151)는 복수로 형성될 수 있고, 가이드 개구(561) 역시 이에 대응되게 복수로 형성될 수 있다.The
현열 열교환배관(521)과 현열 핀(522)이 접촉하는 영역 및 잠열 열교환배관(531)과 잠열 핀(532)이 접촉하는 영역에, 용접용 페이스트를 도포할 수 있다. 페이스트는 일반적으로 납을 포함하고, 완전 고형이 아닌 유체로 형성되어, 일정 영역에 펴서 바를 수 있도록 형성된다. 페이스트를 각 접촉 영역에 도포하고, 후술할 브레이징 과정을 거쳐 각 열교환배관과 핀을 보다 단단하게 고정할 수 있다.A welding paste may be applied to a contact area between the sensible
도 12는 도 11의 결과물에 사이드 플레이트(511) 및 엔드 플레이트(515)를 포함하는 하우징을 조립하기 위해 하우징의 구성요소들을 준비하는 상황을 도시한 도면이다. FIG. 12 is a view illustrating a situation in which components of a housing are prepared to assemble a housing including a
가이드 플레이트(56)와 결합된 현열 열교환 조립체(520) 및 잠열 열교환 조립체(530)는, 열교환부(50)를 안착시키기 위해 마련되는 제작장치의 다이(70)에 얹어진다. 다이(70)의 주변으로는 사이드 조립 암(71)과 전후 조립 암(72)이 배치된다. 사이드 조립 암(71)은 현열 단열배관(5111)을 포함하는 사이드 플레이트(511)를 파지하고, 전후 조립 암(72)은 엔드 플레이트(515)를 파지한다. The sensible
도 13은 도 12의 상태에서 사이드 플레이트(511)와 엔드 플레이트(515)를 조립하는 상황을 나타낸 도면이다.FIG. 13 is a view showing a situation in which the
사이드 조립 암(71)과 전후 조립 암(72)이 가이드 플레이트(56)와 결합된 현열 열교환 조립체(520) 및 잠열 열교환 조립체(530)를 향해서 이동하여, 현열 열교환 조립체(520), 상기 잠열 열교환 조립체(530) 및 상기 가이드 플레이트(56)를 둘러싸는 하우징을 형성한다. 구체적으로, 2개의 사이드 플레이트(511)를, 현열 열교환 조립체(520)와 잠열 열교환 조립체(530)의 양 측면에 각각 배치한다. 이후 현열 열교환 조립체(520), 잠열 열교환 조립체(530) 및 사이드 플레이트(511)를 고정시키는 2개의 엔드 플레이트(515)를, 가이드 플레이트(56)를 외측으로부터 덮으면서 현열 열교환배관(521)의 양단, 잠열 열교환배관(331)의 양단 및 사이드 플레이트(511)의 양단에 각각 결합한다. 엔드 플레이트(515)에는 현열 단열배관(5111)이 관통하는 단열 관통홀도 형성되어, 엔드 플레이트(515)가 결합됨으로써 연직 상하방이 개방된 상자형의 하우징의 뼈대가 형성된다.
만일 가이드 플레이트(56)가 하나인 경우, 하나의 엔드 플레이트만이 가이드 플레이트(56)를 외측으로부터 덮으며 현열 열교환배관(521) 및 잠열 열교환배관(531)에 결합되고, 다른 엔드 플레이트는 가이드 플레이트(56)를 덮지 못하는 상태로 현열 열교환배관(521) 및 잠열 열교환배관(531)에 결합될 수 있다. 그러나 도시된 것과 같이 양단에 가이드 플레이트(56)가 배치되는 경우, 양측의 엔드 플레이트(515)가 가이드 플레이트를 덮으며 현열 열교환배관(521) 및 잠열 열교환배관(531)에 결합될 수 있다.The
If there is only one
가이드 플레이트(56)가 현열 열교환배관(521)과 잠열 열교환배관(531)의 위치를 고정시킴으로써, 엔드 플레이트(515)에 형성되는 엔드 개구(5151)가 현열 열교환배관(521)과 잠열 열교환배관(531)의 양단에 의해 흐트러짐 없이 용이하게 관통 및 결합될 수 있다.The
도 14는 도 13의 상태에서 제작장치를 하우징으로부터 이격시키고 페이스트를 도포하는 상황을 도시한 도면이다.FIG. 14 is a view showing a situation in which the manufacturing device is separated from the housing and the paste is applied in the state of FIG. 13 .
사이드 플레이트(511)와 엔드 플레이트(515)를 결합한 이후, 사이드 조립 암(71)과 전후 조립 암(72)은 하우징으로부터 이격된다. 현열 열교환 조립체(520)와 잠열 열교환 조립체(530)에 사용된 페이스트가, 엔드 플레이트(515)와 현열 열교환배관(521), 잠열 열교환배관(531) 및 현열 단열배관(5111)의 조립부에 도포될 수 있다. After coupling the
도 15는 도 14의 상태에서 유로캡 플레이트(512, 513)를 조립하는 상황을 도시한 도면이다. FIG. 15 is a view showing a situation in which the
유로캡 플레이트(512, 513)가 엔드 플레이트(515)를 덮도록, 2개의 유로캡 플레이트(512, 513)를 상기 엔드 플레이트(515)에 각각 결합한다. 유로캡 플레이트(512, 513)를 결합함으로써, 현열 열교환배관(521), 잠열 열교환배관(531) 및 유로캡으로 구현되는 유로가 형성된다. 엔드 플레이트(515)의 외측을 덮으며 각각 결합되는 유로캡 플레이트(512, 513)가 포함하는 유로캡들이, 엔드 플레이트(515)와의 사이에 난방수가 내부를 통해 유동할 수 있도록, 서로 인접한 현열 열교환배관(521)의 단부들을 에워싸거나, 서로 인접한 잠열 열교환배관(531)의 단부들을 서로 에워싸서 연통시키기 때문이다.Two
도 16은 브레이징 단계를 통해 완성된 본 발명의 다른 실시예의 변형예에 따른 열교환부(50)의 모습을 나타낸 도면이다.16 is a view showing an appearance of a
최종적으로 리플로우와 같은 장치에서 용접용 페이스트를 가열하고 냉각함으로써 현열 열교환배관(521)과 현열핀 및 잠열 열교환배관(531)과 잠열 핀(532)을 브레이징 용접한다. 마찬가지로 상술한 엔드 플레이트(515)와 각 배관을 브레이징 용접할 수도 있다. 용접에 의해 각 구성요소가 단단하게 결합된다.Finally, the sensible
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.In the above, even though all components constituting the embodiment of the present invention have been described as being combined or operated as one, the present invention is not necessarily limited to these embodiments. That is, within the scope of the object of the present invention, all of the components may be selectively combined with one or more to operate. In addition, terms such as "comprise", "comprise" or "having" described above mean that the corresponding component may be present unless otherwise stated, and thus exclude other components. It should be construed as being able to further include other components. All terms, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which the present invention belongs, unless defined otherwise. Commonly used terms, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted as being consistent with the contextual meaning of the related art, and unless explicitly defined in the present invention, they are not interpreted in an ideal or excessively formal meaning.
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.The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the claims below, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
1 : 콘덴싱 보일러 10 : 버너조립체
11 : 버너 12 : 믹스 챔버
20 : 연소실 21 : 연소실의 측벽
22 : 내부공간 23 : 연소실 단열부
30, 50, 60 : 열교환부 31 : 하우징
32, 52, 62 : 현열 열교환 영역 33, 53, 63 : 잠열 열교환 영역
41 : 응축수 받이 42 : 배기 덕트
43 : 응축수 배출구 44 : 송풍기
56 : 가이드 플레이트 70 : 다이
71 : 사이드 조립 암 72 : 전후 조립 암
311 : 사이드 플레이트 312, 512 : 제1 유로캡 플레이트
313, 513 : 제2 유로캡 플레이트 320, 520 : 현열 열교환 조립체
321, 521 : 현열 열교환배관 322, 522 : 현열 핀
330, 530 : 잠열 열교환 조립체 331, 531 : 잠열 열교환배관
332, 532 : 잠열 핀 341 : 제1 구간
342 : 제2 구간 343 : 제3 구간
344 : 제4 구간 351, 551 : 난방수 입구
352, 552 : 난방수 출구 515 : 엔드 플레이트
561 : 가이드 개구 3111, 5111 : 현열 단열배관
3121 : 제1 유로캡 3122 : 제2 유로캡
3123 : 제3 유로캡 3124 : 제4 유로캡
3125 : 제5 유로캡 3131 : 제6 유로캡
3132 : 제7 유로캡 3133 : 제8 유로캡
3134 : 제9 유로캡 3221 : 제1 루버홀
3222 : 제2 루버홀 3223 : 골
3224 : 돌출부
3311, 6311 : 제1 잠열 열교환배관
3312, 6312 : 제2 잠열 열교환배관
3321, 6321 : 제1 잠열 핀 3322, 6322 : 제2 잠열 핀
5151 : 엔드 개구 D : 연소가스의 유동방향1: condensing boiler 10: burner assembly
11: burner 12: mix chamber
20: combustion chamber 21: side wall of the combustion chamber
22: internal space 23: combustion chamber insulation
30, 50, 60: heat exchange unit 31: housing
32, 52, 62: sensible
41: condensate receiver 42: exhaust duct
43: condensate outlet 44: blower
56: guide plate 70: die
71: side assembly arm 72: front and rear assembly arm
311:
313, 513: second
321, 521: sensible heat
330, 530: latent heat
332, 532: latent heat pin 341: first section
342: second section 343: third section
344:
352, 552: heating water outlet 515: end plate
561: guide opening 3111, 5111: sensible heat insulation pipe
3121: 1st Eurocap 3122: 2nd Eurocap
3123: 3rd Eurocap 3124: 4th Eurocap
3125: 5th Eurocap 3131: 6th Eurocap
3132: 7th Eurocap 3133: 8th Eurocap
3134: 9th Eurocap 3221: 1st Louver Hole
3222: 2nd Louver Hall 3223: Goal
3224: protrusion
3311, 6311: first latent heat exchange pipe
3312, 6312: second latent heat exchange pipe
3321, 6321: first
5151: end opening D: flow direction of combustion gas
Claims (12)
내부에서 상기 난방수가 흐르며 외부에서 상기 연소가스가 흐르게 될 복수의 잠열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 잠열 열교환배관에 의해 관통되는 잠열 핀을 포함하는 잠열 열교환 조립체를 마련하는 단계;
상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 잠열 열교환 조립체의 상류 측에 상기 현열 열교환 조립체가 위치한 상태가 유지되도록, 가이드 플레이트를 상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 의해 각각 관통시켜 결합하는 단계; 및
상기 현열 열교환 조립체, 상기 잠열 열교환 조립체 및 상기 가이드 플레이트를 둘러싸는, 사이드 플레이트, 엔드 플레이트 및 유로캡 플레이트를 포함하는 하우징을 결합하는 단계를 포함하고,
상기 하우징을 결합하는 단계는:
2개의 상기 사이드 플레이트를, 상기 현열 열교환 조립체와 상기 잠열 열교환 조립체의 양 측면에 각각 배치하는 단계; 및
상기 현열 열교환 조립체, 상기 잠열 열교환 조립체 및 상기 사이드 플레이트를 고정시키는 2개의 상기 엔드 플레이트를, 상기 현열 열교환배관의 양단, 상기 잠열 열교환배관의 양단 및 상기 사이드 플레이트의 양단에 각각 결합하는 단계;
서로 인접한 상기 현열 열교환배관의 단부들을 연통하거나, 서로 인접한 상기 잠열 열교환배관의 단부들을 연통함으로써 상기 난방수가 내부를 통해 유동하는 상기 유로캡 플레이트가 상기 엔드 플레이트를 덮도록, 2개의 상기 유로캡 플레이트를 상기 2개의 엔드 플레이트에 각각 결합하는 단계를 포함하고,
상기 엔드 플레이트는 상기 현열 열교환배관의 양단 및 상기 잠열 열교환배관의 양단에 의해 관통되는, 열교환기 제작방법.A sensible heat exchange assembly including a plurality of sensible heat exchange pipes through which heating water flows from the inside and combustion gas flows from the outside, and sensible heat fins formed in a plate shape crossing the direction in which the sensible heat exchange pipes extend and penetrated by the sensible heat exchange pipe preparing;
Latent heat exchange including a plurality of latent heat heat exchange pipes through which the heating water flows and the combustion gas flows from the outside, and latent heat fins formed in a plate shape crossing the direction in which the latent heat heat exchange pipes extend and penetrated by the latent heat heat exchange pipes. preparing an assembly;
Connecting a guide plate through the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe, respectively, so that the sensible heat exchange assembly is maintained at an upstream side of the latent heat exchange assembly based on the flow direction of the combustion gas; and
A step of coupling a housing including a side plate, an end plate, and a euro cap plate surrounding the sensible heat exchange assembly, the latent heat exchange assembly, and the guide plate;
The step of assembling the housing is:
disposing the two side plates on both sides of the sensible heat exchange assembly and the latent heat exchange assembly, respectively; and
coupling the two end plates fixing the sensible heat exchange assembly, the latent heat exchange assembly, and the side plate to both ends of the sensible heat exchange pipe, both ends of the latent heat exchange pipe, and both ends of the side plate;
By connecting ends of the sensible heat exchange pipes that are adjacent to each other or ends of the latent heat exchange pipes that are adjacent to each other, the euro cap plate through which the heating water flows through the inside covers the end plate, the two euro cap plates Including the step of coupling to each of the two end plates,
The end plate is penetrated by both ends of the sensible heat exchange pipe and both ends of the latent heat exchange pipe.
상기 2개의 엔드 플레이트 중 적어도 하나는, 상기 가이드 플레이트를 외측으로부터 덮으며 상기 사이드 플레이트에 결합되는, 열교환기 제작방법.According to claim 1,
At least one of the two end plates covers the guide plate from the outside and is coupled to the side plate.
상기 가이드 플레이트는, 상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 삽입되어 고정됨으로써 상기 엔드 플레이트에 형성되는 엔드 개구에 대응되게 상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 정렬될 수 있도록, 상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관에 대응되는 가이드 개구를 포함하는, 열교환기 제작방법.According to claim 2,
The guide plate is configured such that the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe are inserted and fixed so that the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe are aligned to correspond to an end opening formed in the end plate. A heat exchanger manufacturing method comprising a guide opening corresponding to the latent heat exchange pipe.
상기 현열 열교환배관과 상기 현열 핀이 접촉하는 영역 및 상기 잠열 열교환배관과 상기 잠열 핀이 접촉하는 영역에, 용접용 페이스트를 도포하는 단계; 및
상기 용접용 페이스트를 가열함으로써 상기 현열 열교환배관과 상기 현열핀 및 상기 잠열 열교환배관과 상기 잠열 핀을 브레이징 용접하는 단계를 더 포함하는, 열교환기 제작방법.According to claim 1,
applying a welding paste to a region where the sensible heat exchange pipe and the sensible heat fin contact each other and a region where the latent heat heat exchange pipe and the latent heat fin contact each other; and
Brazing-welding the sensible heat exchange pipe and the sensible heat fin, and the latent heat heat exchange pipe and the latent heat fin by heating the welding paste.
제1 잠열 열교환배관 및 제2 잠열 열교환배관을 포함하는 상기 잠열 열교환 조립체를 마련하는 단계는,
복수의 상기 제1 잠열 열교환배관을 마련하는 단계; 및
상기 복수의 제1 잠열 열교환배관보다 상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 하류측에 위치하는 복수의 상기 제2 잠열 열교환배관을 마련하는 단계를 더 포함하는, 열교환기 제작방법.According to claim 1,
The step of providing the latent heat heat exchange assembly including a first latent heat exchange pipe and a second latent heat exchange pipe,
preparing a plurality of first latent heat exchange pipes; and
The heat exchanger manufacturing method further comprising the step of providing a plurality of the second latent heat heat exchange pipes located on the downstream side relative to the flow direction of the combustion gas than the plurality of first latent heat exchange pipes.
상기 연소가스의 유동방향을 기준으로 상기 현열 열교환 조립체보다 하류에 위치하고, 상기 연소가스의 상변화시 발생하는 잠열을 전달받아 상기 난방수를 가열하는 잠열 열교환 조립체; 및
상기 현열 열교환 조립체와 상기 잠열 열교환 조립체를 둘러싸는 하우징을 포함하고,
상기 현열 열교환 조립체는, 내부에서 상기 난방수가 흐르며 상기 연소가스가 주변에서 흐르게 될 현열 열교환배관 및 상기 현열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 현열 열교환배관에 의해 관통되는 현열 핀을 포함하고,
상기 잠열 열교환 조립체는, 내부에서 상기 난방수가 흐르며 상기 연소가스가 주변에서 흐르게 될 잠열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 연장된 방향을 가로지르는 판형으로 형성되고 상기 잠열 열교환배관에 의해 관통되는 잠열 핀을 포함하고,
상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 각각 결합되는 가이드 플레이트를 더 포함하고,
상기 하우징은:
상기 현열 열교환배관의 양단과 상기 잠열 열교환배관의 양단에 각각 결합되되, 적어도 하나가 상기 가이드 플레이트를 외측으로부터 덮으며 상기 현열 열교환배관과 상기 잠열 열교환배관에 결합되는 2개의 엔드 플레이트; 및
상기 2개의 엔드 플레이트의 외측을 덮으며 각각 결합되고, 상기 엔드 플레이트와의 사이에 상기 난방수가 내부를 통해 유동할 수 있도록 서로 인접한 상기 현열 열교환배관의 단부들을 에워싸거나, 서로 인접한 상기 잠열 열교환배관의 단부들을 서로 에워싸서 연통시키는 유로캡을 구비하는 2개의 유로캡 플레이트를 포함하고,
상기 가이드 플레이트는, 상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관이 삽입되었을 때 상기 엔드 플레이트에 형성되는 엔드 개구에 대응되게 정렬되도록 형성되는 가이드 개구를 구비하고,
상기 현열 열교환배관 및 상기 잠열 열교환배관은, 상기 가이드 개구 및 상기 엔드 개구를 관통하는, 열교환기.a sensible heat exchanger assembly that heats heating water by receiving sensible heat generated upstream based on the flow direction of combustion gas;
a latent heat heat exchange assembly located downstream of the sensible heat exchange assembly based on the flow direction of the combustion gas and heating the heating water by receiving latent heat generated when the combustion gas phase changes; and
A housing surrounding the sensible heat exchange assembly and the latent heat exchange assembly,
The sensible heat exchange assembly includes a sensible heat exchange pipe through which the heating water flows and the combustion gas flows around the inside, and a sensible heat fin formed in a plate shape crossing the direction in which the sensible heat exchange pipe extends and penetrated by the sensible heat exchange pipe. include,
The latent heat heat exchange assembly includes a latent heat heat exchange pipe through which the heating water flows and the combustion gas flows around, and a latent heat fin formed in a plate shape crossing the direction in which the latent heat heat exchange pipe extends and penetrated by the latent heat heat exchange pipe. include,
Further comprising a guide plate coupled to the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe, respectively,
The housing is:
Two end plates coupled to both ends of the sensible heat exchange pipe and both ends of the latent heat exchange pipe, at least one of which covers the guide plate from the outside and is coupled to the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe; and
Covering the outer sides of the two end plates and being coupled to each other, enclosing the ends of the sensible heat exchange pipe adjacent to each other so that the heating water can flow through the inside between the end plates, or the latent heat heat exchange pipe adjacent to each other Including two euro cap plates having a euro cap that surrounds and communicates the ends of the
The guide plate has guide openings formed to correspond to end openings formed in the end plate when the sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe are inserted,
The sensible heat exchange pipe and the latent heat exchange pipe pass through the guide opening and the end opening, the heat exchanger.
상기 하우징은,
상기 2개의 엔드 플레이트에 양단이 결합되어, 상기 2개의 엔드 플레이트와 함께 상기 현열 열교환 조립체, 상기 잠열 열교환 조립체 및 상기 가이드 플레이트를 둘러싸는 2개의 사이드 플레이트를 더 포함하는, 열교환기.According to claim 8,
the housing,
The heat exchanger further comprises two side plates coupled to the two end plates and surrounding the sensible heat exchange assembly, the latent heat exchange assembly, and the guide plate together with the two end plates.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180064667A KR102511728B1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Heat exchanger and method manufacturing same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020180064667A KR102511728B1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Heat exchanger and method manufacturing same |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20190138345A KR20190138345A (en) | 2019-12-13 |
| KR102511728B1 true KR102511728B1 (en) | 2023-03-21 |
Family
ID=68847432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020180064667A KR102511728B1 (en) | 2018-06-05 | 2018-06-05 | Heat exchanger and method manufacturing same |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102511728B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111664585A (en) * | 2020-06-10 | 2020-09-15 | 珠海格力电器股份有限公司 | Heat exchange device and water heater |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814938B1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-03-19 | 화이버텍 (주) | Apparatus for replacing heat of condensing boiler |
| KR100941301B1 (en) * | 2007-06-15 | 2010-02-11 | 주식회사 경동나비엔 | Heat exchanger |
-
2018
- 2018-06-05 KR KR1020180064667A patent/KR102511728B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100814938B1 (en) * | 2007-02-14 | 2008-03-19 | 화이버텍 (주) | Apparatus for replacing heat of condensing boiler |
| KR100941301B1 (en) * | 2007-06-15 | 2010-02-11 | 주식회사 경동나비엔 | Heat exchanger |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20190138345A (en) | 2019-12-13 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102365698B1 (en) | Condensing boiler | |
| EP2140208B1 (en) | Heat exchanger | |
| KR101400833B1 (en) | Pin-tube type heat exchanger | |
| KR102399606B1 (en) | Heat exchanger unit | |
| KR102303790B1 (en) | Heat transfer fin and fin-tube type heat exchanger unit using the same | |
| KR20230126689A (en) | Heat exchanger unit | |
| KR102139270B1 (en) | Hot air oven | |
| KR101717096B1 (en) | Heat exchanger | |
| KR102511728B1 (en) | Heat exchanger and method manufacturing same | |
| KR100941301B1 (en) | Heat exchanger | |
| KR102641199B1 (en) | Heat exchanger unit and condensing boiler using the same | |
| KR20240106803A (en) | Heat exchanger and manufacturing method of the same | |
| CN211926590U (en) | Gas combustion heat exchanger | |
| KR101845347B1 (en) | Heat exchanger of convection steam oven | |
| JP3561535B2 (en) | Refrigerant heating device | |
| JPH1144401A (en) | Boiler with heat absorbing fin intersecting combustion gas flow |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |