KR200449056Y1 - 콘덴싱 보일러용 열교환기 - Google Patents

Abstract

본 고안은 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단을 이용하지 않고서도 현열 열교환기와 유도덕트가 견고하게 결합되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것으로, 버너의 상부측에 현열 열교환기가 결합되고, 상기 현열 열교환기를 통과한 고온의 공기가 상기 현열 열교환기의 측방으로 이동되도록 상기 현열 열교환기의 상단에 결합되는 유도덕트가 구비되며, 상기 유도덕트의 끝단에 잠열 열교환기가 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 있어서, 상기 현열 열교환기의 상단에 외측방으로 수직 절곡된 하부플랜지가 형성되고, 상기 유도덕트의 하단에 상기 하부플랜지와 접촉되도록 외측방으로 수직 절곡된 상부플랜지가 형성되며, 상기 하부플랜지와 상부플랜지를 일체로 감싸면서 결합시키는 링 형상의 결합브래킷이 구비된 것을 특징으로 한다.

이에 따라, 콘덴싱 보일러용 열교환기의 조립 작업이 더욱 신속하고 간편하게 이루어지면서도 견고한 결합 상태를 유지하는 효과를 가지게 된다.

콘덴싱 보일러, 현열 열교환기, 잠열 열교환기, 유도덕트

Description

콘덴싱 보일러용 열교환기{The heat exchanger for the condensing boiler}

본 고안은 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것으로, 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단을 이용하지 않고서도 현열 열교환기와 유도덕트가 견고하게 결합되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것이다.

일반적으로 가정에는 난방 및 온수를 제공받을 수단의 일환으로 여러 형태의 보일러가 설치되며, 근래에 들어서는 최소한의 연료 소모로 열효율을 극대화할 수 있는 콘덴싱 방식의 가스보일러가 점차적으로 대중화되고 있는 실정이다.

이와 같이 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기는 통상적으로 버너에 의한 현열이 직접 접촉되는 현열 열교환부와, 이 현열 열교환부에서 통과한 배기가스의 잠열을 이용하여 공급되는 난방수를 예열한 후 상기 현열 열교환부로 난방수를 공급하는 잠열 열교환부로 나누어 진다.

이렇게, 현열 열교환부와 잠열 열교환부로 구성되는 통상적인 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 열교환기(100)는 도 4에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 상부에 송풍팬(112)과 연료공급노줄(114) 및 버너(116)가 설치되고, 상기 버너의 하측 하우징의 내부에는 각 열교환파이프(122)(132)의 외측에 각각의 열교환 핀(122a)(132a)이 용접되게 구성되는 각각의 현열 열교환부(120)와 잠열 열교환부(130)가 순차적으로 설치되며, 상기 하우징(110)의 하부로 응축수 배출관(140) 및 배기관(140)이 연결되도록 구성된다.

그러나, 상기와 같은 콘덴싱 가스보일러에 사용되는 종래의 열교환기(100)에 있어서는 현열 열교환부(120)와 잠열 열교환부(130)가 하우징(110) 내의 같은 공간에 상,하로 설치되어 짐에 따라 현열 열교환부(120)와 잠열 열교환부(130)가 접하는 경계 부분에서 온도 변화에 따른 많은 량의 응축수가 발생하는 문제점이 발생하였고, 그로 인해 하부에 위치한 잠열 열교환부의 열교환 효율성이 상당히 저하되는 문제점이 발생하였다.

이에, 본 고안은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단을 이용하지 않고서도 현열 열교환기와 유도덕트가 견고하게 결합되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기를 제공함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 결합브래킷과 상,하부 플랜지의 접촉면적이 극대화되도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 하부고정편이 원활하게 절곡되도록 함과 동시에 하부고정편과 하부플랜지가 맞물림 결합되도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 하부고정편이 상시 일정한 위치에서 절곡되도록 함에 있다.

또한, 본 고안의 목적은 하부플랜지와 상부플랜지를 감싸는 링 형상의 결합브래킷이 다수개로 분리 형성되도록 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 버너의 상부측에 현열 열교환기가 결합되고, 상기 현열 열교환기를 통과한 고온의 공기가 상기 현열 열교환기의 측방으로 이동되도록 상기 현열 열교환기의 상단에 결합되는 유도덕트가 구비되며, 상기 유도덕트의 끝단에 잠열 열교환기가 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 있어서, 상기 현열 열교환기의 상단에 외측방으로 수직 절곡된 하부플랜지가 형성 되고, 상기 유도덕트의 하단에 상기 하부플랜지와 접촉되도록 외측방으로 수직 절곡된 상부플랜지가 형성되며, 상기 하부플랜지와 상부플랜지를 일체로 감싸면서 결합시키는 링 형상의 결합브래킷이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합브래킷;은 상기 상부플랜지의 상면을 감싸는 상부고정편과, 상기 상부고정편의 끝단에 수직 하방으로 절곡 형성된 연결편과, 상기 연결편의 하단에 수직 절곡되어 상기 상부고정편과 평행하게 배치되면서 상기 하부플랜지의 하면에 밀착되는 하부고정편으로 구성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하부고정편은, 연결편의 하부측에 다수개가 이격되어 형성되고, 상기 하부플랜지에 상기 하부고정편과 대응되는 형상으로 절개된 결합홈이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 연결편과 하부고정편의 연결부에 상기 하부고정편의 절곡선과 대응되는 노치가 형성된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 결합브래킷;은 상기 하부플랜지 및 상부플랜지의 외측방으로 다수개의 브래킷조립편이 분리 형성된 것을 특징으로 한다.

이에, 본 고안은 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단을 이용하지 않고서도 현열 열교환기와 유도덕트가 견고하게 결합되도록 한 콘덴싱 보일러용 열교환기를 제공함으로서, 콘덴싱 보일러용 열교환기의 조립 작업이 더욱 신속하고 간편하게 이루어지면서도 견고한 결합 상태를 유지하는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 결합브래킷이 상부고정편과 연결편 및 하부고정편으로 구성 되도록 하여 결합브래킷과 상,하부 플랜지의 접촉면적이 극대화되도록 함으로서, 결합브래킷에 의한 현열 열교환기와 유도덕트의 결속력이 더욱 향상되어 진동 및 충격에 의해 현열 열교환기와 유도덕트 사이에 틈이 발생하여 열기 및 배기가스가 누출되는 것을 방지하는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 하부고정편이 다수개로 형성되도록 하고, 하부플랜지에 결합홈을 형성하여 하부고정편이 원활하게 절곡되도록 함과 동시에 하부고정편과 하부플랜지가 맞물림 결합되도록 함으로서, 연결편과 일직선상으로 배치된 하부고정편을 절곡하여 하부플랜지에 밀착되도록 하는 작업이 더욱 간편하게 이루어질 뿐만 아니라, 하부플랜지가 측방으로 이동되는 것을 방지하는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 하부고정편에 노치를 형성하여 하부고정편이 상시 일정한 위치에서 절곡되도록 함으로서, 하부고정편과 하부플랜지 사이의 유격이 최소화되고 이에 따른 결속력이 극대화되며, 하부고정편의 절곡 작업이 더욱 간편하고 원활하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.

또한, 본 고안은 하부플랜지와 상부플랜지를 감싸는 링 형상의 결합브래킷이 다수개로 분리 형성되도록 함으로서, 하부플랜지와 상부플랜지의 둘레를 따라 결합브래킷을 감싸는 작업이 더욱 간편하게 이루어지는 효과를 가지게 된다.

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고로 하여 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 보인 분해사시도이고, 도 2는 도 1의 결합상 태를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 요부의 종단면도로서, 도시된 것과 같이 본 고안은 현열 열교환기(10)와, 현열 열교환기(10)를 통과한 잠열 열교환기(30)가 일체로 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 관한 것으로서, 특히 잠열 열교환기(30)에서 발생된 응축수가 현열 열교환기(10) 및 버너로 낙하되는 것을 방지하기 위하여 현열 열교환기(10)와 잠열 열교환기(30)의 사이에 유도덕트(20)를 결합하고, 잠열 열교환기(30)가 현열 열교환기(10)의 일측방에 배치되도록 하되, 현열 열교환기(10)와 유도덕트(20)가 결합될 때 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단을 이용하지 않고서도 간편하면서도 견고하게 결합되도록 한 것이다.

상기 현열 열교환기(10)는 버너에서 발생된 화염이 직접 접촉되면서 열교환이 이루어지도록 하는 것으로서, 하우징(11)의 하부측으로는 버너가 연결되는 유입구(111)가 형성되고, 하우징(11)의 상부측으로는 열기가 방출되는 배출구(112)가 형성되며, 내측으로 난방수가 흐르는 열교환관(12)이 여러 번 교번 배치되도록 하여 열교환 면적이 극대화되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 유도덕트(20)는 양 측으로 유입구(21)와 배출구(22)가 형성되도록 하되, 유입구(21)가 상술한 현열 열교환기(10)의 배출구(112)와 맞닿아 결합되도록 하고, 배출구(22)가 후술되는 잠열 열교환기(30)의 유입구(31)와 결합되도록 하여 현열 열교환기(10)를 통과한 고온의 공기가 유도덕트(20)를 통해 잠열 열교환기(30)로 흘러 들어가도록 한다.

상기 잠열 열교환기(30)는 상기 현열 열교환기(10)를 통과한 고온의 공기에 의해 열교환이 이루어지도록 하는 것으로서, 하우징(31)의 전면으로는 상술한 유도 덕트(20)의 배출구(22)와 결합되는 유입구(311)를 형성하여 고온의 열기가 유입되도록 하고, 하우징(31)의 상면에는 배출구(312)를 형성하여 배기가스가 최종적으로 보일러의 외측으로 배출되도록 하며, 하우징(31)의 내측으로는 상술한 현열 열교환기(10)와 마찬가지로 난방수가 흐르는 열교환관(32)이 여러 번 교번 배치되도록 하여 열교환 면적이 극대화되도록 한다.

더불어, 상술한 현열 열교환기(10)에는 배출구(112)의 외측 수직 방향으로 절곡 형성된 하부플랜지(13)가 형성되도록 하고, 유도덕트(20)의 유입구(21)에는 상기 하부플랜지(13)와 대응되게 절곡된 상부플랜지(23)가 형성되도록 하며, 상기 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)를 일체로 감싸면서 결합되도록 하는 링 형상의 결합브래킷(40)이 구비되도록 한다.

이때, 상기 결합브래킷(40)은 전체적으로 상기 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)의 둘레를 감싸는 링 형상으로 형성되도록 하되, 상기 상부플랜지(23)의 상면에 밀착되는 상부고정편(41)과, 상기 상부고정편(41)의 외측 끝단에 수직 하방으로 절곡된 연결편(42) 및 연결편(42)의 하단에 결합되어 하부플랜지(13)의 하면 측으로 절곡되는 하부고정편(43)으로 구성되도록 하여 결합브래킷(40)이 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)에 결합될 때 단면이 ㄷ자 형으로 형성되도록 한다.

이에 따라, 현열 열교환기(10)에 유도덕트(20)를 결합할 때에는 먼저 연결편(42)과 하부고정편(43)이 일직선 상으로 펼쳐지도록 하여 상부플랜지(23)에 결합브래킷(40)을 삽입하고, 이후 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)가 서로 맞닿아 결합되도록 한 후, 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)의 외측을 결합브래킷(40)이 감싸지도록 하며, 최종적으로 하부고정편(43)을 연결편(42)의 수직 내측 방향으로 절곡시켜 고정되도록 함으로써, 나사나 리벳 등의 별도의 체결수단 및 체결용 공구를 이용하지 않고서도 간편하고 견고한 결합이 이루어지게 되는 것이다.

더불어, 상술한 하부고정편(43)은 상술한 연결편(42)의 하부측에 다수개가 일정 간격으로 이격되어 형성되도록 함으로써, 하부고정편(43)을 절곡시킬 때 소요되는 힘이 최소화되면서도 안정적이고 견고한 결합이 이루어지도록 하는 것이 바람직하고, 상술한 하부플랜지(13)에는 상기 하부고정편(43)과 대응되는 형상으로 절개된 결합홈(131)을 형성하여 상기 절곡된 하부고정편(43)이 결합홈(131)의 내측으로 삽입되어 맞물림 결합되도록 함으로써, 더욱 견고한 결합이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 연결편(42)과 하부고정편(43)의 연결부에는 하부고정편(43)의 절곡선과 대응되는 위치에 함몰 형성된 노치(431)를 형성하여 하부고정편(43)을 절곡시킬 때 노치(431)에 의해 상시 일정한 위치에서만 절곡이 이루어지도록 함으로써, 하부고정편(43)과 하부플랜지(13) 사이의 유격이 최소화되고 이에 따른 결속력이 극대화되며, 하부고정편(43)의 절곡 작업이 더욱 간편하고 원활하게 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

더불어, 상술한 결합브래킷(40)은 일체의 링 형상으로 형성하는 것도 무방하나, 열교환기의 조립 과정에서 사용이 더욱 간편해지도록 하기 위하여 하부플랜지(13) 및 상부플랜지(23)의 외측방으로 분리된 다수의 브래킷조립편(40a)(40b)으로 형성되도록 하고, 다수의 브래킷조립편(40a)(40b)이 결합되어 전체적으로 하나의 링 형상으로 형성되도록 함으로써, 결합브래킷(40)을 하부플랜지(13) 및 상부플랜지(23)의 외측에 감싸는 작업이 더욱 간편하게 이루어지도록 하는 것도 무방하다.

도 1은 본 고안의 일 실시예를 보인 분해사시도.

도 2는 도 1의 결합상태를 보인 사시도.

도 3은 본 발명의 요부의 종단면도.

도 4는 종래 콘덴싱 보일러용 열교환기의 일 예를 보인 개략 종단면도.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

10 : 현열 열교환기

11 : 하우징 111 : 유입구

112 : 배출구 12 : 열교환관

13 : 하부플랜지 131 : 결합홈

20 : 유도덕트

21 : 유입구 22 : 배출구

23 : 상부플랜지

30 : 잠열 열교환기

31 : 하우징 311 : 유입구

312 : 배출구 32 : 열교환관

40 : 결합브래킷

40a, 40b : 브래킷조립편

41 : 상부고정편 42 : 연결편

43 : 하부고정편 431 : 노치

Claims (5)

1. 버너의 상부측에 현열 열교환기(10)가 결합되고, 상기 현열 열교환기(10)를 통과한 고온의 공기가 상기 현열 열교환기(10)의 측방으로 이동되도록 상기 현열 열교환기(10)의 상단에 결합되는 유도덕트(20)가 구비되며, 상기 유도덕트(20)의 끝단에 잠열 열교환기(30)가 결합된 콘덴싱 보일러용 열교환기에 있어서,

   상기 현열 열교환기(10)의 상단에 외측방으로 수직 절곡된 하부플랜지(13)가 형성되고, 상기 유도덕트(20)의 하단에 상기 하부플랜지(13)와 접촉되도록 외측방으로 수직 절곡된 상부플랜지(23)가 형성되며, 상기 하부플랜지(13)와 상부플랜지(23)를 일체로 감싸면서 결합시키는 링 형상의 결합브래킷(40)이 구비된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 결합브래킷(40);은

   상기 상부플랜지(23)의 상면을 감싸는 상부고정편(41)과, 상기 상부고정편(41)의 끝단에 수직 하방으로 절곡 형성된 연결편(42)과, 상기 연결편(42)의 하단에 수직 절곡되어 상기 상부고정편(41)과 평행하게 배치되면서 상기 하부플랜지(13)의 하면에 밀착되는 하부고정편(43)으로 구성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 하부고정편(43)은,

   연결편(42)의 하부측에 다수개가 이격되어 형성되고, 상기 하부플랜지(13)에 상기 하부고정편(43)과 대응되는 형상으로 절개된 결합홈(131)이 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 연결편(42)과 하부고정편(43)의 연결부에 상기 하부고정편(43)의 절곡선과 대응되는 노치(431)가 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.
5. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 결합브래킷(40);은

   상기 하부플랜지(13) 및 상부플랜지(23)의 외측방으로 다수개의 브래킷조립편(40a)(40b)이 분리 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러용 열교환기.

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