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WO2014104575A1 - 복수의 잠열 열교환부를 갖는 콘덴싱 보일러 - Google Patents

복수의 잠열 열교환부를 갖는 콘덴싱 보일러 Download PDF

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WO2014104575A1
WO2014104575A1 PCT/KR2013/010454 KR2013010454W WO2014104575A1 WO 2014104575 A1 WO2014104575 A1 WO 2014104575A1 KR 2013010454 W KR2013010454 W KR 2013010454W WO 2014104575 A1 WO2014104575 A1 WO 2014104575A1
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WO
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heat
condensed water
heat exchanger
heat exchange
combustion gas
Prior art date
Application number
PCT/KR2013/010454
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English (en)
French (fr)
Inventor
이동근
Original Assignee
주식회사 경동나비엔
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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    • F28D7/16—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation
    • F28D7/1684—Heat-exchange apparatus having stationary tubular conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits being arranged in parallel spaced relation the conduits having a non-circular cross-section
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    • F24H9/14—Arrangements for connecting different sections, e.g. in water heaters 
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    • 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]

Definitions

  • the present invention relates to a condensing boiler having a plurality of latent heat heat exchangers, and more particularly, to a condensing boiler capable of increasing heat exchange efficiency by providing a plurality of latent heat heat exchangers.
  • a boiler produced in recent years has a sensible heat exchange unit absorbing the sensible heat of the combustion combustion gas generated in the combustion chamber and a heat exchanger composed of the latent heat and the latent heat heat exchange unit absorbing the latent heat and the latent heat from the heat exchanged heat in the sensible heat exchange unit
  • a boiler of this type is called a condensing boiler.
  • 1 is a schematic view showing the structure of a conventional down-flow condensing boiler.
  • the combustion gas generated in the downwardly-burning burner 12 is cooled to a temperature of about 200 ° C. and passed through the sensible heat exchange unit 13, To about 70 ° C.
  • the heating water heated while passing through the heat exchanging units 13 and 14 is transferred to the room through the supply pipe 15 to transfer the heat energy and then cooled and returned to the water return pipe 16.
  • the water vapor in the combustion gas is condensed as it passes the latent heat heat exchanger, and the latent heat is transferred to the heating circulation water, and then the combustion gas temperature is greatly cooled. Therefore, since the temperature inside the condenser receiver 17 is very low, the heat loss due to the re-vaporization of the condensed water vapor can be minimized.
  • the premixed burner In order to maximize the efficiency of the condensing boiler, it is important to match the falling direction of the condensed water with the flow direction of the combustion gas in the gravity direction, so it is common to use a premixed burner capable of downward combustion.
  • the premixed burner has a disadvantage that an expensive control system must be used in order to realize a very complicated combustion control with a low combustion stability.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the structure of a conventional upwardly-directed condensing boiler.
  • the latent heat heat exchanging part 24 is inclined on the upper part of the sensible heat exchanging part 23, and the combustion gas passing through the sensible heat exchanging part 23 passes through the side of the condensed water receiving part 27, And passes through the heat exchanging part (24).
  • the latent heat heat exchanger 24 is made of an aluminum rolled pipe, a stainless steel corrugated pipe, or the like.
  • the latent heat exchanging part 24 is disposed above the sensible heat exchanging part 23, so that the condensing boiler can be relatively easily constructed and the product can be downsized.
  • the condensing efficiency is lowered by 3 ⁇ 5% compared to the conventional down-burning condensing boiler products.
  • the lowering of the condensation efficiency is due to the following two reasons.
  • the condensate receiver 27 is positioned directly above the sensible heat exchanging part 23, the temperature thereof is significantly increased. Therefore, even if the condensed water generated as the combustion gas passes through the latent heat heat exchanger 24 falls to the condenser receiver 27, a large amount of condensed water evaporates again due to the heated condenser receiver 27. Therefore, the latent heat recovered by condensation is discharged again in the form of vaporization heat, so that the maximum condensation efficiency can not be obtained. In order to overcome this disadvantage, it is proposed to use the heat shield plate 25 structure for the condensate receiver 27, but it has only a limited effect.
  • a more fundamental factor for lowering the condensation efficiency is that the humidified combustion gas (combustion gas including water vapor), which has passed through the sensible heat exchange unit 23 at a relatively high temperature, comes into contact with the condensed water. This phenomenon occurs when the falling direction of the condensed water and the flowing direction of the combustion gas become orthogonal. Therefore, the condensation does not easily occur at the portion where the humid combustion gas at a high temperature is in contact, so that a substantial part of the latent heat heat exchanging portion 24 can not perform the original role of the condensation recovery. Therefore, the size of the latent heat heat exchanging part 24 becomes considerably larger than that of the sensible heat exchanging part 23, which is why the economical efficiency of the condensing boiler is lowered.
  • FIG. 3 is a schematic view showing a general fin-tube type heat exchanger
  • FIGS. 4 (a), (b) and (c) show a structure in which tubes of the heat exchanger of FIG. 3 are arranged in a horizontal direction
  • Fig. 3 is a view showing a state in which a combustion gas flows in a tube having a circular section; Fig.
  • the fin-tube type heat exchanger is composed of copper (Cu) or stainless steel and is made of brazing material.
  • Such a fin-tube heat exchanger is most widely used as a heat exchanger for a boiler because it is small and can secure a large heat transfer area and is efficient.
  • the arrangement of the tubes is such that the tubes 31a, 31b, and 31c are arranged horizontally as shown in FIG. a plurality of tubes 31a, 31b, 31c, 31d and 31e are vertically arranged as shown in Fig.
  • the tube is arranged as shown in FIG. 4 (a)
  • the first tube 31a interferes with the flow of combustion gas toward the next tubes 31b and 31c, and heat exchange efficiency is improved from the tube after the first tube 31a .
  • the tubes are arranged as shown in FIG. 4 (b)
  • the condensed water generated on the surface of the first tube 31a is wetted on the surfaces of the following tubes 31b, 31c, 31d and 31e, The efficiency is remarkably reduced.
  • the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a condensing boiler which can increase the thermal efficiency, discharge the condensed water smoothly and match the moving direction of the combustion gas and the condensed water in the latent heat heat exchanger, The purpose is to do.
  • a condensing boiler comprising a burner, a sensible heat exchanger for absorbing combustion heat generated in the burner, and a latent heat heat exchanger for absorbing latent heat of steam contained in the combustion gas after heat exchange in the sensible heat exchanger
  • the latent heat heat exchanger includes: a first heat exchanger including at least one latent heat heat exchange pipe; An induction duct for leading the combustion gas passed through the sensible heat exchanger to an upper space of the first heat exchanger; A second heat exchange unit including at least one latent heat heat exchange pipe for secondarily absorbing latent heat of the combustion gas absorbed in the first heat exchange unit; A combustion gas passage for guiding the combustion gas moved from the upper space of the first heat exchanger to the lower space to the upper space of the second heat exchanger; And a condensed water discharge port for discharging the condensed water generated in the first and second heat exchange units.
  • the first air guide that blocks the space between the upper space of the first heat exchanging unit and the upper space of the second heat exchanging unit is protruded downward from the lower side of the housing covering the upper part of the first heat exchanging unit and the second heat exchanging unit, Lt; / RTI >
  • a second air guide that cuts off between the upper space of the second heat exchanger and the exhaust passage may be downwardly extended from the end of the housing and may be closely attached to the upper surface of the second heat exchanger.
  • a condensed water guide for guiding condensed water to the condensed water discharge port is provided at a lower portion of the first heat exchanging unit and the second heat exchanging unit;
  • the condensed water guide may be provided with a partition for blocking a space between the lower space of the first heat exchanger and the lower space of the second heat exchanger.
  • the condensed water guide comprises a first guide part for collecting condensed water generated in the first heat exchanging part and a second guide part for collecting condensed water generated in the second heat exchanging part; And a condensed water moving passage for moving the condensed water of the first guide portion to the second guide portion may be formed between the partition wall and the bottom surface of the condensed water guide.
  • the condensate transfer passage may have a water trap shape in which condensed water of the first guide portion is maintained in a predetermined amount.
  • a plurality of heat transfer fins are coupled to the latent heat heat exchange pipe of the first heat exchanging unit and the second heat exchanging unit at a predetermined interval and the edge of the heat transfer fin is formed with a flange portion, And forming a wall surface of the passage portion.
  • flange portions formed at the edge portions of the heat conductive fins of the second heat exchanger may be coupled to each other to form one side wall of the exhaust passage.
  • the latent heat heat exchange pipe may have a rectangular shape having a longer length than the widthwise direction.
  • the burner comprises a downwardly burning burner; And a condensed water receiving portion formed at a lower portion of the second heat exchanging portion and having a condensed water discharge port for discharging condensed water to the outside; And a condensed water guide provided at a lower portion of the first heat exchanging portion and having a condensed water discharge portion for shutting off the space between the lower space of the first heat exchanging portion and the lower space of the second heat exchanging portion and guiding the condensed water generated by the first heat exchanging portion to the condensed water discharge port .
  • the condensed water discharge portion may be in the form of a water trap having a U-shaped shape and keeping the condensed water generated in the first heat exchanging portion in a state of a certain amount.
  • first and second heat exchanging parts are formed in a pin-tube manner by heat conductive fins;
  • the heat transfer fins may be formed with a louver at a position behind the point where the flow of combustion gas changes from turbulent flow to laminar flow.
  • the number of the latent heat heat exchange pipes of the first heat exchange unit may be greater than the number of the latent heat exchange pipes of the second heat exchange unit.
  • the gap between the latent heat heat exchange pipes of the second heat exchange unit may be narrower than the gap between the latent heat heat exchange pipes of the first heat exchange unit.
  • the heating water and the combustion gas may flow in opposite directions to each other.
  • the heat exchanger of the condensing boiler according to the present invention is a heat exchanger that can be applied to both the upwardly directed boiler and the downwardly directed boiler.
  • the heat exchanger includes a plurality of latent heat heat exchangers to increase heat efficiency by repeating the latent heat absorption.
  • the thermal efficiency can be further increased by matching the direction of movement of the combustion gas and the condensed water in the plurality of latent heat heat exchangers and implementing the shape of the heat exchange pipe in a rectangular shape.
  • the turbulence intensity of the combustion gas can be increased.
  • the flanges formed at the edge portions of the adjacent heat transfer fins are joined to each other and the air guide for blocking the upper space of the primary heat exchanger and the upper space of the secondary heat exchanger is provided, Can be guided to the upper space of the secondary heat exchanger, thereby simplifying the structure.
  • Figure 1 is a sectional view showing the structure of a conventional downwardly-burning condensing boiler.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional upward burning condensing boiler
  • FIG. 3 is a schematic view showing a general fin-tube type heat exchanger
  • Figs. 4 (a), 4 (b) and 4 (c) show a structure in which the tubes of the heat exchanger of Fig. 3 are arranged in the horizontal direction, the structures are arranged in the vertical direction, drawing,
  • FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the structure of an upflow condensing boiler according to the present invention.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view of the latent heat heat exchanger according to the present invention.
  • FIG. 7 is a perspective view of a heat transfer fin of a heat exchanger according to the present invention.
  • FIG 8 is a view showing the turbulence intensity at the surface of the heat transfer fin according to the present invention.
  • FIGS. 9 and 10 are sectional views of a condensed water guide according to the present invention.
  • FIG. 11 is a view showing the flow of heating water and the flow direction of combustion gas in the upwardly-directed condensing boiler according to the present invention.
  • FIG. 12 is a sectional view showing the structure of a downwardly-burning condensing boiler according to the present invention.
  • FIG. 13 and 14 are a perspective view and a plan view of a fin-tube type heat exchange pipe according to an embodiment of the present invention, respectively.
  • 15 (a) and 15 (b) are views showing a heat exchange pipe according to another embodiment of the present invention.
  • first and second air guides 158 pipe coupling frame
  • Condensate guide 162 Vertical frame
  • partition wall 310 sensible heat exchange pipe
  • blower 404 burner
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of an upwardly-directed condensing boiler including a heat exchanger according to the present invention.
  • the condensing boiler includes a blower 402 for supplying air, a gas supply unit 406 for supplying gas, a burner 404 for generating a flame by burning a mixture of the air and the gas, And a latent heat heat exchanger 100 for absorbing the latent heat of the steam contained in the heat-exchanged combustion gas in the sensible heat exchanger 300.
  • the latent heat heat exchanger 100 includes a first heat exchanger 101 and a second heat exchanger 102 that sequentially perform a heat exchange process.
  • the sensible heat exchanger 300 is disposed at an upper portion of the burner 404 to absorb combustion heat generated by the flame generated in the burner 404.
  • the sensible heat exchanger 300 includes a plurality of sensible heat exchange pipes 310 for efficient absorption of combustion heat.
  • the sensible heat exchange pipes 310 are inserted into the sensible heat exchange pipe heat transfer fins 312 and are formed in a fin-tube manner.
  • the sensible heat-exchanging pipe heat-transfer fin 312 may have a louver on a side surface thereof.
  • the combustion gas discharged from the sensible heat exchanger 300 is guided by the induction duct 130 to the exhaust passage and flows into the first heat exchanger 101 of the latent heat exchanger 100.
  • the induction duct 130 is formed to extend from one side of the sensible heat exchanger 300 in a vertically upward direction to an upper side of the first heat exchanging unit 101 in an inclined form so as to have a smaller planar width toward the upper direction .
  • the latent heat heat exchanger 100 is for absorbing the latent heat of the heat-exchanged combustion gas in the sensible heat exchanger 300, and includes first and second heat exchange units 101 and 102.
  • the first and second heat exchange units (101, 102) include at least one latent heat heat exchange pipe (110).
  • the latent heat heat exchange pipes 110 are fixedly coupled to the pipe coupling frame 158 at both ends thereof.
  • the first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 102 are separated from each other by a heat exchange process between the first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 102, A combustion gas passage portion 140 for guiding from the lower space 105 of the first heat exchange portion 101 to the upper space 104 of the second heat exchange portion 102 is formed.
  • the combustion gas passage portion 140 is formed of a rectangular pipe-shaped space surrounded by a pair of pipe coupling frames 158 facing each other and side surfaces of the first and second heat exchange portions 101 and 102 facing each other Since the combustion gas in the space flows from the lower part to the upper part, the heat exchange pipe is not provided in order to prevent the falling of the condensed water and the combustion gas flowing in the opposite direction and the heat exchange efficiency is lowered.
  • the housing 150 is configured to cover one side and the top of the latent heat heat exchanger 100.
  • the housing 150 is provided with a first air guide 152 for separating the upper space 103 of the first heat exchanging unit 101 from the upper space 104 of the second heat exchanging unit 102,
  • a second air guide 154 for separating the upper space 104 of the first air guide 104 from the exhaust passage 413 is formed downward by a predetermined length.
  • the first air guide 152 has a bent shape and includes an engaging portion 152a coupled to the bottom surface of the housing 150 and a second air guide 152 extending downward from the engaging portion 152a, And a tightly adhered portion 152b which is in close contact with the side surface.
  • the second air guide 154 is formed by bending the upper end of the housing 150 downwardly and is in close contact with the upper surface of the upper portion of the second heat exchanger 102.
  • the upper cover 410 is coupled to cover the upper portion of the housing 150 and an exhaust hood 412 for exhausting the combustion gas discharged from the second heat exchanger 102 to the outside is formed.
  • a condensate water guide 160 for guiding the flow of condensed water is coupled to the lower portions of the first and second heat exchange units 101 and 102.
  • the condensed water guide 160 includes a vertical frame 162 coupled to a side surface of the first heat exchanging unit 101 and a lower space 105 and a lower space 106 of the second heat exchanging unit 102, And a condensed water discharge port 408 for discharging the condensed water generated in the first heat exchange unit 101 and the second heat exchange unit 102 are formed.
  • the partition wall 164 extends upward from the bottom surface of the condensate water guide 160 so that the condensate water guide 160 guides the condensate generated in the first heat exchange unit 101 through the partition wall 164 A first guide portion 160a and a second guide portion 160b for guiding the condensed water generated in the second heat exchanging portion 102.
  • a condensate water passage (not shown) is formed between the partition wall 164 and the bottom surface of the condenser water guide 160 so that condensed water collected in the first guide portion 160a flows through the condenser water passage 160b and is discharged through a condensed water outlet 408 formed in the second guide portion 160b.
  • the combustion gas flowing into the upper space 103 of the first heat exchanging unit 101 flows through the first air guide 152 and the pipe coupling frame 158, The heat is exchanged between the heat exchange pipes of the first heat exchange unit 101 and then moved to the lower space 105.
  • the combustion gas in the lower space 105 is changed into an upward flow and moves to the upper space 104 of the second heat exchange unit 102 through the combustion gas passage unit 140. Thereafter, the combustion gas in the upper space 104 of the second heat exchange unit 102 is changed to a downward flow, and the heat exchange is performed while passing between the heat exchange pipes of the second heat exchange unit 102, And is exhausted to the outside through the exhaust hood 412 via the exhaust passage 413.
  • the latent heat heat exchanger 100 having the above-described structure performs the two latent heat absorbing processes using the first and second heat exchanging units 101 and 102, the thermal efficiency can be increased.
  • the latent heat exchanger 100 improves the heat exchange efficiency in the latent heat recovery process by improving the phenomenon that the condensation does not occur properly due to the high temperature combustion gas have.
  • the first and second heat exchanging units 101 and 102 that perform a heat exchange process through the latent heat absorbing process can use a pin-tube method using heat conductive fins to improve thermal efficiency.
  • a louver 114 as shown in FIG. 7 is formed on the side of each of the heat conductive fins 112.
  • the louver 114 is formed in the lower region of the heat transfer fin 112 and protrudes from the surface of the heat transfer fin 112 to increase the turbulent intensity of the combustion gas flowing on the surface of the heat transfer fin 112, As shown in FIG.
  • the louver 114 formed on the side surface of the heat transfer fin 112 is for increasing the turbulence intensity of the combustion gas changing in laminar flow as described above.
  • the increase in the turbulence intensity of the combustion gas by the louver 114 of the heat transfer fin 112 can be confirmed as shown in Fig. 6 (a).
  • the latent heat exchanger 100 according to the present invention can further improve the thermal efficiency by increasing the turbulence intensity of the combustion gas.
  • the latent heat heat exchange pipes 110 of the first and second heat exchanging units 102 are formed in a rectangular shape having a length longer than a width of a cross section. As described above, the rectangular latent heat heat exchange pipe 110 is longer in contact with the latent heat heat exchange pipe 110 than the heat exchange pipe of the same volume having a circular cross section, It is possible to prevent the phenomenon that the peeling layer is generated on the opposite side and condensation does not occur easily.
  • the condensed water generated on the surface of the latent heat heat exchange pipe 110 of the first and second heat exchanging units 102 falls into the lower condensate water guide 160 and is discharged to the condensed water outlet 408.
  • the condensed water outlet 408 is formed at the end of the condensed water guide 160 in the lower area of the second heat exchanger 102, and the cross section of the condensed water guide 160 is formed by the first heat exchange (101) to the second heat exchanging part (102).
  • a condensate flow passage for providing a condensed water flow path so that the condensed water collected in the first guide portion 160a can flow into the second guide portion 160b. (Not shown) is formed.
  • the condensate transfer passage may be formed by forming a hole in the lower end of the partition wall 164.
  • the condensate transfer passage 166 may be in the form of a water trap having a donut shape as shown in FIG. Since the condensed water moving passage 166 having the structure of the water trap always holds a predetermined amount of condensed water in this way, the combustion gas in the lower space 105 of the first heat exchanging portion 101 is supplied through the condensed water moving passage 166 2 heat exchange unit 102, the condensed water of the first guide unit 160a can be moved to the second guide unit 160b.
  • FIG. 11 is a view showing a flow of heating water and a flow direction of combustion gas in the upwardly-directed condensing boiler according to the present invention.
  • FIG. 11 shows that the directions of passage of the combustion gas and the heating water are opposite to each other and become a countercurrent flow. That is, the combustion gas generated in the burner is passed through the sensible heat exchanger 300, the first heat exchanger 101 of the latent heat exchanger, and the second heat exchanger 102 of the latent heat exchanger in order.
  • the heat exchange water whose temperature has dropped due to heat exchange is circulated through the heat exchange pipe 110 of the second heat exchange unit 102, the heat exchange pipe 110 of the first heat exchange unit 101, the inside of the heat exchange pipe 310 of the sensible heat exchanger 300 Respectively.
  • Such a structure can further improve the thermal efficiency in the latent heat exchanger.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of a downwardly-burning condensing boiler according to a second embodiment.
  • the condensing boiler according to the second embodiment includes a sensible heat exchanger 300 for absorbing the heat of combustion generated in the burner 504 and a latent heat exchanger 300 for absorbing the latent heat of the steam contained in the heat exchanged combustion gas in the sensible heat exchanger 300 (200).
  • the latent heat heat exchanger 200 includes a first heat exchanger 101 and a second heat exchanger 102 that sequentially perform a heat exchange process with respect to each other.
  • the burner 504 mixes the air provided by the blower 502 with the combustion gas provided by the gas supply unit to generate a flame.
  • the sensible heat exchanger 300 is disposed directly below the burner 504 to absorb the combustion heat generated by the flame generated by the burner 504.
  • the combustion gas discharged from the sensible heat exchanger 300 is introduced into the latent heat heat exchanger 200 by guiding the exhaust path by the induction duct 230.
  • the induction duct 230 is connected to the first heat exchange unit 101 in the direction of facing the second heat exchange unit 102 while being inclined so that the plane width becomes narrower from the one side of the sensible heat exchanger 300 toward the lower direction And extends in the vertical downward direction from the upper side of the side surface. That is, the induction duct 230 induces the combustion gas discharged from the sensible heat exchanger 300 to flow into the first heat exchange unit 101 of the latent heat heat exchanger 200.
  • the latent heat heat exchanger 200 is disposed directly below the sensible heat exchanger 300 and absorbs the latent heat of the heat exchanged combustion gas in the sensible heat exchanger 300.
  • the latent heat heat exchanger 200 includes a first heat exchanger 101 and a second heat exchanger 102.
  • the combustion gas generated in the sensible heat exchanger 300 is supplied to the first heat exchanger 101 and the second heat exchanger 102 The heat exchange process takes place sequentially.
  • the latent heat heat exchanger 200 is formed as an empty space between the first heat exchanger 101 and the second heat exchanger 102 so that the combustion gas flows downward in both the first heat exchanger 101 and the second heat exchanger 102
  • the combustion gas passage portion 240 in which the combustion gas passed through the first heat exchanging portion 101 flows upward is formed.
  • the condensed water generated in the process of absorbing the latent heat through the first and second heat exchanging units 101 and 102 falls into the condensate receiver 510 located in the lower part of the latent heat heat exchanger 200, One condensate is discharged through the condensate outlet 508.
  • a condensed water guide 260 is formed at the lower end of the first heat exchanging unit 101 to discharge only condensed water and lead the combustion gas to the second heat exchanging unit 102. That is, the condensed water guide 260 is formed to be inclined in one direction at the lower end of the first heat exchange unit 101, and a condensed water discharge unit 266 for discharging the condensed water is formed at the lowermost end of the inclined surface.
  • the condensed water discharge part 266 may be realized in the form of a water trap for holding a predetermined amount of condensed water.
  • the condensed water guide 260 prevents the combustion gas passing through the first heat exchanging portion 101 from moving to the second heat exchanging portion 102 and from being discharged to the condensed water discharging portion 266, (240).
  • the combustion gas generated in the burner 504 flows through the sensible heat exchanger 300 into the upper space 103-1 of the first heat exchanging unit 101.
  • the combustion gas in the lower space 105-1 flows upward through the combustion gas passage portion 240 and flows into the upper space 104-1 of the second heat exchange portion 102 Flows into the lower space 106-1 through the second heat exchanging unit 102, and is discharged to the outside through the exhaust passage 510.
  • first and second embodiments show that the latent heat exchanger according to the present invention is applied to an upward combustion condensing boiler and a downward combustion condensing boiler.
  • the combustion gas passage portions 140 and 240 for guiding the path of the combustion gas while distinguishing the heat exchange process of the first and second heat exchange portions are formed by changing the structure of the heat transfer fin 112 in the fin- .
  • FIG. 13 is a perspective view showing the heat transfer fin 112 whose structure is changed for another embodiment of the combustion gas passage portion.
  • 14 is a sectional view of the combustion gas passage portion 640 by the changed heat transfer fin 112. As shown in Fig.
  • both ends of the heat conductive fins 112 are bent in a predetermined direction to form the flange portion 112a, and the flange portions 112a of the adjacent heat conductive fins 112 are butted against each other.
  • the flange 112a of the heat transfer fin 112 of the first heat exchanger 101 is engaged with and engaged with the first heat exchanger wall 115 to form the heat transfer fin 112 of the second heat exchanger 102,
  • the second heat exchange portion wall surface 116 and the exhaust side wall surface 117 are formed.
  • the combustion gas passage portion 640 includes a pipe coupling frame 158 for coupling the latent heat exchange pipe 110 of the latent heat heat exchanger 100, and a side wall flange of the heat transfer fin 112, .
  • the heat transfer fins 112 prevent the combustion gas from escaping through the side surfaces of the heat transfer fins 112. That is, the combustion gas introduced into the upper portion of the first heat exchange portion 101 moves downward without departing from the side flange portion 112a of the heat transfer fins 112.
  • the combustion gas flows into the upper space of the second heat exchanging part 102 through the combustion gas passage part 640 formed between the wall surface 115 of the first heat exchanging part and the wall surface 116 of the second heat exchanging part.
  • the inner space of the combustion gas passage portion 640 is connected to the first heat exchange portion (not shown) by engaging the flange portions 112a of the heat transfer fin 112 101 and the space in which the combustion gas flows in the second heat exchanging part 102 can be isolated. Further, the exhaust-side wall surface 117 of the second heat exchanger can form one side wall of the exhaust-gas passage 413, so that the structure of the exhaust passage can be simplified.
  • the fastening structure can be simplified. That is, as the length of the first air guide 152 that blocks one side of the upper space of the first heat exchanging unit 101 is longer, the housing 150 including the first air guide 152 is arranged in the latent heat exchanger 100 So that the process of combining them becomes inconvenient.
  • the combustion gas passage portion 640 using the heat transfer fin 112 can simplify the structure of the first air guide 152, The structure of the heat exchanger 150 and the latent heat heat exchanger 100 can be simplified.
  • the heat exchangers according to the first and second embodiments divide the latent heat heat exchanger into the first heat exchanger and the second heat exchanger and sequentially perform the latent heat absorbing process of the combustion gas in each heat exchanger to increase the thermal efficiency.
  • the latent heat exchanger may have a different number of latent heat exchanger pipes 110 of the first heat exchanger 101 and the second heat exchanger 102.
  • the intervals between the first heat exchanging unit 101 and the second heat exchanging unit 102 are the same, and the number of the latent heat exchanging pipes 110 of the second heat exchanging unit 102 is The number of the heat exchange pipes 110 of the first heat exchange unit 101 is smaller than the number of the heat exchange pipes 110 of the first heat exchange unit 101.
  • FIG. 15 (b) is a diagram showing the turbulent intensities of the first and second heat exchanging units 101 and 102 having different numbers of latent heat exchanging pipes. 15 (b), when the number of the latent heat heat exchange pipes 110 of the second heat exchanger 102 is small, the turbulence intensity can be prevented from being lowered, and accordingly, the second heat exchanger 102, It is possible to improve the heat exchange efficiency of the heat exchanger.
  • the gap between the latent heat exchanger pipes 110 of the second heat exchanger 102 is set to be smaller than that of the first heat exchanger 101 Of the latent heat exchanging pipe 110 of the first embodiment.
  • the latent heat exchanger may have three or more heat exchangers.

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Abstract

본 발명의 콘덴싱 보일러는, 버너와, 상기 버너에서 발생한 연소열을 흡수하는 현열 열교환기와, 상기 현열 열교환기에서 열교환을 마친 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기를 포함하는 콘덴싱 보일러에 있어서, 상기 잠열 열교환기는, 하나 이상의 잠열 열교환배관을 포함하는 제1 열교환부; 상기 현열 열교환기를 경유한 연소가스를 상기 제1 열교환부의 상부공간으로 유도하는 유도 덕트; 상기 제1 열교환부에서 일차적으로 잠열이 흡수된 연소가스의 잠열을 2차적으로 흡수하기 위한 하나 이상의 잠열 열교환배관을 포함하는 제2 열교환부; 상기 제1 열교환부의 상부공간에서 하부공간으로 이동한 연소가스를 상기 제2 열교환부의 상부공간으로 유도하는 연소가스 통로부; 및 상기 제1 및 제2 열교환부에서 생성된 응축수를 배출하는 응축수 배출구를 포함한다.

Description

복수의 잠열 열교환부를 갖는 콘덴싱 보일러
본 발명은 복수의 잠열 열교환부를 갖는 콘덴싱 보일러에 관한 것으로, 특히 복수의 잠열 열교환부를 구비함으로써 열교환 효율을 높일 수 있는 콘덴싱 보일러에 관한 것이다.
근래에 생산되는 보일러는 열효율을 증대시키기 위해 연소실에서 발생된 연소연소가스의 현열을 흡수하는 현열 열교환부와 현열 열교환부에서 열교환을 마친 연소가스에서 잔열 및 잠열을 흡수하는 잠열열교환부로 구성되는 열교환기를 구비하는데, 이러한 방식의 보일러를 콘덴싱 보일러라 한다.
도 1은 종래의 하향 연소식 콘덴싱 보일러의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 1을 참조하면, 하향 연소식 버너(12)에서 발생된 연소가스는 현열 열교환부(13)를 지나면서 약 200℃ 내외의 온도로 냉각되고, 다시 잠열 열교환부(14)를 거치면서 약 40~70℃ 내외로 냉각된다.
열교환부(13,14)를 경유하면서 가열된 난방수는 공급관(15)을 통해 실내에 이송되어 열에너지를 전달한 후 냉각되어 환수관(16)으로 되돌아오는데, 이때 환수관(16)으로 되돌아오는 난방수는 잠열 열교환부(14)로 유입된다. 이는 잠열열교환부(14)에서 잠열(Latent Heat)을 효율적으로 흡수할 수 있도록 하기 위함이다. 즉, 현열 열교환부(13)를 지난 연소가스가 노점(Dew Point)온도 이하로 되어야 연소가스 중에 포함된 수증기(H2O)가 응축되어 잠열(Latent Heat)을 난방순환수에 전달할 수 있기 때문이다.
이러한 하향 연소식 콘덴싱 보일러에 있어서는 응축수의 중력에 의한 낙하방향(즉, 연직하방향)과 현열 및 잠열 열교환부를 통과하는 연소가스의 흐름방향이 자연스럽게 일치하게 되는데, 이는 콘덴싱 보일러의 효율 향상에 매우 중요한 요인이 된다.
즉, 잠열 열교환부를 지나면서 연소가스 내의 수증기가 응축되어 잠열을 난방순환수에 전달한 후 연소가스 온도는 크게 냉각된다. 따라서 응축수받이(17) 내부의 온도는 매우 낮게 형성되므로, 응축수로 액화된 수증기의 재 기화에 의한 열손실을 최소화할 수 있다.
콘덴싱 보일러의 효율을 극대화하기 위해서는 응축수의 낙하방향과 연소가스의 흐름 방향을 중력방향으로 일치시키는 것이 중요하기 때문에, 하향 연소가 가능한 예혼합버너를 사용하는 것이 일반적이다. 그러나 예혼합버너는 연소안정성이 떨어지고 매우 복잡한 연소제어를 구현하기 위하여 고가의 제어시스템이 사용되어야 하는 단점이 있다.
이와 같은 단점을 개선하기 위하여, 상향 연소 방식의 분젠버너를 사용하여 콘덴싱 보일러의 열교환기를 구성하기 위한 다양한 방법들이 제시되어 왔는데, 그러한 열교환기의 일례가 도 2에 제시되어 있다.
도 2는 종래의 상향 연소식 콘덴싱 보일러의 구조를 보여주는 개략도이다.
도 2를 참조하면, 잠열열교환부(24)를 현열열교환부(23)의 상부에 경사지게 배치하고, 현열열교환부(23)를 통과한 연소가스가 응축수받이(27)의 측방을 경유한 후 잠열열교환부(24)를 통과하도록 되어 있다. 여기서 잠열열교환부(24)는 알루미늄 전조 파이프 또는 스테인리스 주름관 등이 제안되고 있다.
도 2의 경우 현열열교환부(23)의 상부에 잠열열교환부(24)를 배치함으로써 비교적 용이하게 콘덴싱 보일러를 구성할 수 있고 제품을 소형화할 수 있다는 장점이 있다.
그러나 전통적인 하향 연소 방식의 콘덴싱 보일러 제품에 비하여 응축 효율이 3~5% 저하되는 문제점이 제기되어 왔다. 이러한 응축 효율의 저하는 크게 보아 다음 두 가지 원인 때문인 것으로 파악된다.
첫째, 응축수받이(27)가 현열열교환부(23)의 직상부에 위치함으로써 그 온도가 상당히 높게 가열된다. 따라서 연소가스가 잠열열교환부(24)를 통과하면서 생성된 응축수가 응축수받이(27)로 떨어진다 하더라도 가열된 응축수받이(27)로 인해 상당량의 응축수가 다시 증발한다. 그러므로 응축으로 회수된 잠열이 다시 기화열의 형태로 배출되므로 최대 응축 효율을 얻을 수 없게 된다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 응축수받이(27)에 차열판(25) 구조를 사용하는 것이 제안되기도 하지만 제한적인 효과가 있을 뿐이다.
둘째, 응축효율을 저하시키는 보다 근본적인 요인은, 현열열교환부(23)를 통과한 상당히 고온인 습연소가스(수증기를 포함한 연소가스)가 응축수와 접촉하기 때문이다. 이러한 현상은 응축수의 낙하방향과 연소가스의 유동방향이 직교하게 됨으로써 나타나는 현상이다. 따라서 고온의 습연소가스가 접하는 부분에서는 응축이 일어나기 어렵게 됨으로써, 잠열열교환부(24)의 상당 부분은 응축 회수의 본래 역할을 제대로 수행하지 못하게 된다. 그러므로 잠열열교환부(24)의 크기가 현열열교환부(23)에 비하여 상당히 커지게 됨으로써 콘덴싱 보일러의 경제성이 떨어지는 한 원인으로 작용한다.
도 3은 일반적인 핀-튜브 방식의 열교환기를 보여주는 개략도, 도 4(a),(b),(c)는 도 3의 열교환기의 튜브를 수평방향으로 배치한 구조, 수직방향으로 배치한 구조, 단면이 원형이 튜브에 연소가스가 흐르는 상태를 각각 보여주는 도면이다.
핀-튜브(Fin-Tube) 방식의 열교환기는 열교환배관(31a,31b,31c,31d,31e)과 전열핀(32)으로 구성되고, 동(Cu) 또는 스테인레스(Stainless) 재질로 이루어져 브레이징(Brazing)에 의해 접합된다. 이러한 핀-튜브(Fin-Tube) 열교환기는 소형인 동시에 많은 전열면적을 확보할 수 있어 효율적이므로 보일러용 열교환기로서 가장 널리 사용된다.
그러나 현열열교환기에 비해 응축효과를 높이기 위해 연소가스와 열교환기 사이의 접촉길이를 길게 해야 하는 잠열열교환기에 핀-튜브 열교환기를 사용하는 경우, 연소가스의 유로방향이 도 3의 A방향과 같이 수평방향인 경우에는 연소가스의 압력손실이 지나치게 커지게 되고, 도 3의 B방향과 같이 수직방향인 경우에는 열교환효율이 저하되는 문제점이 있다.
즉, 연소가스의 유로방향이 도 3의 B방향과 같이 수직방향인 경우에는 튜브의 배치가 도 4(a)와 같이 복수의 튜브(31a,31b,31c)가 수평으로 배치되거나, 도 4(b)와 같이 복수의 튜브(31a,31b,31c,31d,31e)가 수직으로 배치된다. 도 4(a)와 같이 튜브가 배치된 경우에는 첫 번째 튜브(31a)가 그 다음 튜브(31b,31c)로 향하는 연소가스의 흐름을 방해하여 첫 번째 튜브(31a) 이후의 튜브부터는 열교환 효율이 현저하게 감소하게 된다. 또한 도 4(b)와 같이 튜브가 배치된 경우에는 첫 번째 튜브(31a)의 표면에서 생성된 응축수가 다음 튜브(31b,31c,31d,31e)의 표면에 젖게 되어 연소가스와 튜브 사이의 열교환 효율이 현저하게 감소하게 된다.
또한 튜브(31a)의 단면이 원형인 경우 도 4(c)에서와 같이 연소가스와 먼저 접촉하는 튜브(31a)의 일측(31a-1)에서는 열교환이 정상적으로 이루어지지만, 반대측(31a-2)에서는 열교환이 일어나지 않고 박리되는 박리층이 형성되어 열교환 효율을 떨어뜨리는 문제점이 있다.
이렇듯 보일러의 형식 및 열교환기의 종류에 따라서 장단점이 극명하게 나누어지기 때문에, 콘덴싱 보일러의 열효율을 높이기 위해서는 상향 콘덴싱 보일러 및 하향 콘덴싱 보일러에 모두 이용될 수 있는 근본적인 기술이 요구된다.
따라서, 본 발명은 상기 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 잠열열교환기에서 연소가스와 응축수의 이동방향을 일치시킴으로써 열효율을 높일 수 있고, 응축수의 원활한 배출이 가능하며, 구조가 간단한 콘덴싱 보일러를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
또한 분젠버너를 사용하는 상향 연소식 보일러와 예혼합 버너를 사용하는 하향 연소식 보일러 등 보일러의 형식에 구애를 받지 않는 콘덴싱 보일러를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 버너와, 상기 버너에서 발생한 연소열을 흡수하는 현열 열교환기와, 상기 현열 열교환기에서 열교환을 마친 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기를 포함하는 콘덴싱 보일러에 있어서, 상기 잠열 열교환기는, 하나 이상의 잠열 열교환배관을 포함하는 제1 열교환부; 상기 현열 열교환기를 경유한 연소가스를 상기 제1 열교환부의 상부공간으로 유도하는 유도 덕트; 상기 제1 열교환부에서 일차적으로 잠열이 흡수된 연소가스의 잠열을 2차적으로 흡수하기 위한 하나 이상의 잠열 열교환배관을 포함하는 제2 열교환부; 상기 제1 열교환부의 상부공간에서 하부공간으로 이동한 연소가스를 상기 제2 열교환부의 상부공간으로 유도하는 연소가스 통로부; 및 상기 제1 및 제2 열교환부에서 생성된 응축수를 배출하는 응축수 배출구를 포함한다.
상기 제1 열교환부의 상부공간과 제2 열교환부의 상부공간 사이를 차단하는 제1 에어가이드는 상기 제1 열교환부와 제2 열교환부의 상부를 덮는 하우징의 하측에서 하향 돌출되어 상기 제1 열교환부의 상단 측면에 밀착되고; 상기 제2 열교환부의 상부공간과 배기통로 사이를 차단하는 제2 에어가이드는 상기 하우징의 단부에서 하향 연장되어 상기 제2 열교환부의 상단 측면에 밀착된 것으로 구성될 수 있다.
상기 제1 열교환부와 제2 열교환부의 하부에는 응축수를 상기 응축수 배출구로 안내하는 응축수 가이드가 구비되고; 상기 응축수 가이드에는 상기 제1 열교환부의 하부공간과 제2 열교환부의 하부공간 사이를 차단하기 위한 격벽이 구비될 수 있다.
상기 응축수 가이드는 상기 제1 열교환부에서 생성된 응축수가 모이는 제1 가이드부와, 상기 제2 열교환부에서 생성된 응축수가 모이는 제2 가이드부로 이루어지며; 상기 격벽과 응축수 가이드 바닥면 사이에는 상기 제1 가이드부의 응축수를 제2 가이드부로 이동할 수 있도록 하는 응축수 이동통로가 형성될 수 있다.
상기 응축수 이동통로는 제1 가이드부의 응축수가 일정량이 고인 상태를 유지하는 워터트랩 형태로 이루어질 수 있다.
상기 제1 열교환부와 제2 열교환부의 잠열 열교환배관에는 복수의 전열핀이 일정 간격 이격되어 결합되고, 상기 전열핀의 가장자리부는 플랜지부가 형성되어, 이웃하는 전열핀의 플랜지부가 서로 맞닿아 상기 연소가스 통로부의 벽면을 형성하는 것으로 구성될 수 있다.
상기 제2 열교환부의 전열핀 가장자리부에 형성된 플랜지부가 서로 결합되어 배기통로의 일측 벽면을 형성하는 것일 수 있다.
상기 잠열 열교환배관은 가로에 비해 세로가 길게 형성된 장방형으로 구성될 수 있다.
상기 버너는 하향 연소식 버너로 이루어지고; 상기 제2 열교환부의 하부에는 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수 배출구가 형성된 응축수 받이부가 구비되고; 상기 제1 열교환부의 하부에는 상기 제1 열교환부 하부공간과 제2 열교환부 하부공간 사이를 차단시키되 상기 제1 열교환부에서 생성된 응축수를 상기 응축수 배출구로 유도하기 위한 응축수 배출부가 형성된 응축수 가이드가 구비될 수 있다.
상기 응축수 배출부는 U자 형상으로 이루어져 상기 제1 열교환부에서 생성된 응축수가 일정량 고인 상태를 유지하는 워터트랩 형태일 수 있다.
상기 제1 및 제2 열교환부는 전열핀에 의한 핀-튜브 방식으로 이루어지고; 상기 전열핀에는 연소가스의 흐름이 난류에서 층류로 바뀌는 지점 후방에 루버가 형성된 것일 수 있다.
상기 제1 열교환부의 잠열 열교환배관 개수는 상기 제2 열교환부의 잠열 열교환배관 개수보다 많은 것일 수 있다.
상기 제2 열교환부의 잠열 열교환배관들 사이의 간격은 상기 제1 열교환부의 잠열 열교환배관 사이의 간격보다 좁게 형성되는 것일 수 있다.
난방수와 상기 연소가스는 서로 반대방향으로 흐르는 것일 수 있다.
본 발명에 따른 콘덴싱 보일러의 열교환기는 상향 연소식 보일러 및 하향 연소식 보일러에 모두 적용될 수 있는 열교환기로서, 복수의 잠열 열교환부를 구비하여 잠열 흡수를 반복함으로써 열효율을 높일 수 있다.
그리고, 복수의 잠열 열교환부에서 연소가스와 응축수의 이동방향을 일치시키고, 열교환배관의 형태를 장방형으로 구현함으로써 열효율을 더욱 높일 수 있다.
또한 전열핀에 루버를 형성시킴으로써 연소가스의 난류 강도를 높일 수 있다.
또한 이웃하는 전열핀의 가장자리부에 형성된 플랜지들끼리 서로 접합시키고, 1차 열교환부의 상부 공간과 2차 열교환부의 상부 공간을 차단하는 에어 가이드를 구비함으로써 별도의 구조물 없이 1차 열교환부를 통과한 연소가스의 흐름을 2차 열교환부의 상부 공간으로 유도할 수 있어 구조가 간단해진다.
또한 1차 열교환부의 하부공간과 2차 열교환부의 하부공간 사이를 연결하는 워트트랩 형상의 응축수 이동통로를 구비함으로써 간단한 구조에 의해 1차 열교환부와 2차 열교환부의 하부공간을 서로 연통시키지 않으면서도 응축수의 이동을 가능하게 할 수 있다.
도 1은 종래 기술의 하향 연소식 콘덴싱 보일러의 구조를 나타내는 단면도.
도 2는 종래 기술의 상향 연소식 콘덴싱 보일러의 구조를 나타내는 단면도.
도 3은 일반적인 핀-튜브 방식의 열교환기를 보여주는 개략도,
도 4(a),(b),(c)는 도 3의 열교환기의 튜브를 수평방향으로 배치한 구조, 수직방향으로 배치한 구조, 단면이 원형이 튜브에 연소가스가 흐르는 상태를 각각 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 상향 연소식 콘덴싱 보일러의 구조를 나타내는 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 잠열 열교환기의 분해 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 열교환기의 전열핀의 사시도.
도 8은 본 발명에 의한 전열핀 표면에서의 난류 강도를 나타내는 도면.
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 응축수 가이드의 단면도.
도 11은 본 발명에 의한 상향 연소식 콘덴싱 보일러에서 난방수의 흐름과 연소가스의 흐름 방향을 보여주는 도면.
도 12는 본 발명에 의한 하향 연소식 콘덴싱 보일러의 구조를 나타내는 단면도.
도 13 및 도 14는 각각 본 발명의 실시 예에 의한 핀-튜브 형식의 열교환배관의 사시도 및 평면도.
도 15의 (a) 및 (b)는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 열교환배관을 나타내는 도면.
** 부호의 설명 **
100, 200 : 잠열 열교환기 300 : 현열 열교환기
101 : 제1 열교환부 102 : 제2 열교환부
110 : 잠열 열교환배관 112 : 전열핀
130, 230 : 유도덕트 150 : 하우징
152, 154 : 제1 및 제2 에어가이드 158 : 배관결합 프레임
160, 260 : 응축수 가이드 162 : 수직 프레임
164 : 격벽 310 : 현열 열교환배관
402 : 송풍기 404 : 버너
406 : 가스공급부 408, 508 : 응축수 배출구
이하 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 실시 예들을 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시 예들을 설명함에 있어서 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 부호가 사용되며, 이에 따른 부가적인 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 본 발명에 의한 열교환기를 포함하는 상향 연소식 콘덴싱 보일러의 단면도이다.
도 5를 참조하여, 본 발명에 의한 상향 연소식 콘덴싱 보일러를 살펴보면 다음과 같다.
본 발명에 의한 콘덴싱 보일러는, 공기를 공급하는 송풍기(402), 가스를 공급하는 가스공급부(406), 상기 공기와 가스의 혼합기를 연소하여 화염을 생성하는 버너(404), 상기 버너(404)에서 발생한 연소열을 흡수하는 현열 열교환기(300), 상기 현열 열교환기(300)에서 열교환을 마친 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기(100)를 포함한다. 이때, 잠열 열교환기(100)는 순차적으로 열교환 과정을 수행하는 제1 열교환부(101) 및 제2 열교환부(102)를 포함한다.
상기 현열 열교환기(300)는 버너(404)의 상부에 배치되어서, 버너(404)에서 생성된 화염에 의한 연소열을 흡수한다. 연소열의 효율적인 흡수를 위해서 현열 열교환기(300)는 복수 개의 현열 열교환배관(310)을 포함한다. 상기 현열 열교환배관(310)들은 현열 열교환배관 전열핀(312)에 삽입결합되어 핀-튜브(Fin-Tube) 방식으로 형성된다. 상기 현열 열교환배관 전열핀(312)은 측면에 루버가 형성될 수 있다.
이러한 현열 열교환기(300)에서 배출되는 연소가스는 유도 덕트(130)에 의해서 배기경로가 안내되어서, 잠열 열교환기(100)의 제1 열교환부(101)로 유입된다.
상기 유도 덕트(130)는 현열 열교환기(300)의 일측에서 상부 방향으로 갈수록 평면 폭이 좁아지도록 경사진 형태에서, 제1 열교환부(101)의 측면 상부까지 수직 상부방향으로 연장된 형태로 이루어진다.
잠열 열교환기(100)는 현열 열교환기(300)에서 열교환을 마친 연소가스의 잠열을 흡수하기 위한 것으로, 제1 및 제2 열교환부(101,102)를 포함한다.
잠열 열교환기(100)의 구성을 도 5와 6을 참조하여 설명한다.
제1 및 제2 열교환부(101,102)는 하나 이상의 잠열 열교환배관(110)을 포함한다. 잠열 열교환배관(110)들은 양 끝단에서 배관결합 프레임(158)에 결합되어 고정된다.
상기 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102) 사이에는 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102)에서의 열교환과정을 분리하면서 연소가스의 이동경로를 제1 열교환부(101)의 하부공간(105)으로부터 제2 열교환부(102)의 상부공간(104)으로 안내하기 위한 연소가스 통로부(140)가 형성된다.
상기 연소가스 통로부(140)는, 서로 대면하는 한 쌍의 배관결합 프레임(158)과, 서로 대면하는 제1 및 제2 열교환부(101,102)의 측면들에 의해 둘러싸인 직사각기둥 형태의 공간으로 이루어지고, 이 공간에서의 연소가스는 하부에서 상부로 흐르기 때문에 응축수의 낙하와 연소가스가 반대방향으로 흐르면서 열교환효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 열교환배관이 구비되지 않는다.
하우징(150)은 잠열 열교환기(100)의 일측면과 상부를 덮도록 구성된다. 상기 하우징(150)에는 제1 열교환부(101)의 상부공간(103)을 제2 열교환부(102)의 상부공간(104)과 격리시키는 제1 에어가이드(152), 제2 열교환부(102)의 상부공간(104)을 배기통로(413)와 격리시키는 제2 에어가이드(154)가 하방향으로 소정 길이 형성된다.
상기 제1 에어가이드(152)는 절곡된 형상으로서, 하우징(150)의 저면에 결합되는 결합부(152a)와, 상기 결합부(152a)로부터 하향 연장되어 제1 열교환부(101)의 상부 일측면에 밀착되는 밀착부(152b)로 이루어진다.
상기 제2 에어가이드(154)는 하우징(150)의 상측 단부를 하향 절곡시켜 형상한 것으로서, 제2 열교환부(102)의 상부 일측면에 밀착되도록 구비된다.
상부 커버(410)는 하우징(150)의 상부를 덮도록 결합되며, 제2 열교환부(102)에서 배출되는 연소가스를 외부로 배출하기 위한 배기후드(412)가 형성된다.
제1 및 제2 열교환부(101,102)의 하부에는 응축수의 흐름을 가이드하는 응축수 가이드(160)가 결합된다. 상기 응축수 가이드(160)에는 제1 열교환부(101)의 측면에 결합되는 수직 프레임(162)과, 제1 열교환부(101) 하부공간(105)과 제2 열교환부(102) 하부공간(106) 사이를 차단하는 격벽(164)과, 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102)에서 생성된 응축수를 배출하기 위한 응축수 배출구(408)가 형성된다.
상기 격벽(164)은 응축수 가이드(160)의 바닥면으로부터 상방향으로 세워져, 상기 응축수 가이드(160)는 상기 격벽(164)을 사이에 두고 제1 열교환부(101)에서 생성된 응축수를 가이드하는 제1 가이드부(160a)와, 제2 열교환부(102)에서 생성된 응축수를 가이드하는 제2 가이드부(160b)로 구분된다.
또한 상기 격벽(164)과 응축수 가이드(160)의 바닥면 사이에는 응축수 이동통로(미도시)가 형성되어, 제1 가이드부(160a)에 모인 응축수가 상기 응축수 이동통로를 통해 제2 가이드부(160b)로 이동하고, 상기 제2 가이드부(160b)에 형성된 응축수 배출구(408)를 통해 배출된다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 콘덴싱 보일러의 연소가스 유동 경로를 살펴보면, 제1 열교환부(101)의 상부공간(103)으로 유입된 연소가스는 제1 에어가이드(152)와 배관결합 프레임(158)에 의해서 외부로 유출되지 않으면서 제1 열교환부(101)의 열교환배관 사이를 통과하면서 열교환이 이루어진 후 하부공간(105)으로 이동한다. 상기 하부공간(105)의 연소가스는 상향 흐름으로 변경되어 연소가스 통로부(140)를 통해 제2 열교환부(102)의 상부공간(104)으로 이동한다. 그 후, 제2 열교환부(102) 상부공간(104)의 연소가스는 하향 흐름으로 변경되어 제2 열교환부(102)의 열교환배관 사이를 통과하면서 열교환이 이루어진 후 하부공간(106)을 거친 다음 배기통로(413)를 경유하여 배기후드(412)를 통해 외부로 배출된다.
이와 같은 구성으로 이루어진 잠열 열교환기(100)는 제1 및 제2 열교환부(101,102)를 이용하여 두 번의 잠열 흡수과정을 수행하기 때문에, 열효율을 높일 수 있다.
이때, 연소가스의 잠열을 흡수하는 과정에서 생성되는 응축수는 제1 및 제2 열교환부(101,102)에서 자유낙하방향인 수직하부 방향으로 떨어진다. 그리고, 연소가스 역시 수직하부 방향으로 이동한다. 이와 같이, 본 발명에 의한 잠열 열교환기(100)는 연소가스와 응축수의 이동방향이 같기 때문에, 고온의 연소가스로 인해서 응축이 제대로 일어나지 않는 현상을 개선함으로써 잠열 회수 과정에서의 열교환 효율을 높일 수 있다.
한편, 잠열 흡수과정을 통해 열교환 과정을 수행하는 제1 및 제2 열교환부(101,102)는 열효율의 향상을 위해서 전열핀을 이용한 핀-튜브(Pin-Tube) 방식을 이용할 수 있다.
그리고, 열교환 효율을 더욱 높이기 위해서 각각의 전열핀(112)들 측면에는 도 7에서와 같은 루버(114)가 형성된다. 루버(114)는 전열핀(112)의 하부 영역에 형성되어서, 전열핀(112)의 표면을 흐르는 연소가스의 난류 강도를 높이기 위해 전열핀(112)의 표면으로부터 돌출된 것으로, 연소가스 이동방향에서 비스듬하게 어긋난 형태로 형성될 수 있다.
전열핀(112)에 루버(114)가 형성되지 않을 경우에는 도 6의 (b)에서와 같이 전열핀(112)의 중간 지점을 지나는 위치(붉은색 영역 하단부)에서 연소가스의 난류의 강도가 급격이 떨어짐을 알 수 있다.
전열핀(112)의 측면에 형성되는 루버(114)는 이와 같이 층류로 변하는 연소가스의 난류 강도를 높이기 위한 것으로, 전열핀(112)의 하부 영역, 좀 더 자세하게는 연소가스가 난류에서 층류로 바뀌는 지점 아래의 영역에 형성되는 것이 바람직하다.
이러한 전열핀(112)의 루버(114)에 의해서 연소가스의 난류 강도가 높아지는 것은 도 6의 (a)에서와 같이 확인할 수 있다. 그리고, 본 발명에 의한 잠열 열교환기(100)는 이와 같이 연소가스의 난류 강도를 높임으로써 열효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
그리고, 제1 및 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110)은 단면의 가로보다 세로가 더 길게 형성된 장방형(長方形)으로 이루어진다. 이와 같이, 장방형의 잠열 열교환배관(110)은 단면이 원형인 동일한 체적의 열교환배관에 비하여 연소가스가 잠열 열교환배관(110)에 접촉하는 시간을 늘리면서, 단면이 원형인 경우 배기가스와 먼저 접촉하는 반대측에서 박리층이 발생하여 응축이 잘 일어나지 않는 현상을 방지할 수 있다.
그리고 제1 및 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110) 표면에서 생성된 응축수는 하부의 응축수 가이드(160)로 낙하하여 응축수 배출구(408)로 배출된다.
이를 위해서, 응축수 배출구(408)는 제2 열교환부(102)의 하부 영역에서 응축수 가이드(160)의 끝단에 형성되고, 응축수 가이드(160)의 단면은 도 9에서와 같이 하부면이 제1 열교환부(101)에서 제2 열교환부(102)로 갈수록 경사지도록 형성된다.
그리고, 응축수 가이드(160)의 바닥면과 격벽(164) 사이에는 제1 가이드부(160a)에 모인 응축수가 제2 가이드부(160b)로 유동할 수 있도록 응축수 유동 경로를 제공하기 위한 응축수 이동통로(미도시)가 형성된다. 상기 응축수 이동통로는 격벽(164)의 하단부에 구멍을 형성하는 것으로 구성할 수 있다.
또한, 응축수 이동통로(166)는 도 10에서와 같이 도넛 형상을 갖는 워터 트랩(water trap)의 형태로 이루어질 수 있다. 이와 같이, 워터 트랩의 구조를 갖는 응축수 이동통로(166)는 일정량의 응축수를 항상 보유하기 때문에, 제1 열교환부(101) 하부공간(105)의 연소가스가 응축수 이동통로(166)를 통해 제2 열교환부(102) 하부공간(106)으로 유입되는 것을 차단하면서도 제1 가이드부(160a)의 응축수는 제2 가이드부(160b)로 이동하는 것을 가능하게 한다.
도 11은 본 발명에 의한 상향 연소식 콘덴싱 보일러에서 난방수의 흐름과 연소가스의 흐름 방향을 보여주는 도면이다.
도 11은 연소가스와 난방수의 통과하는 방향이 서로 반대방향이 되어 대향류 흐름이 되는 것을 보여주고 있다. 즉, 버너에서 생성된 연소가스는 현열 열교환기(300), 잠열 열교환기의 제1 열교환부(101), 잠열 열교환기의 제2 열교환부(102)를 순차 통과하도록 되어 있는데, 난방소요처에서 열교환이 이루어져 온도가 하락한 난방환수는 제2 열교환부(102)의 열교환배관(110), 제1 열교환부(101)의 열교환배관(110), 현열 열교환기(300)의 열교환 배관(310) 내부를 순차 통과하도록 되어 있다. 이와 같은 구조의 경우 잠열 열교환기에서의 열효율을 더욱 향상시킬 수 있다.
도 12는 제2 실시 예에 의한 하향 연소식 콘덴싱 보일러의 단면도이다.
제2 실시 예에 의한 콘덴싱 보일러는, 버너(504)에서 발생한 연소열을 흡수하는 현열 열교환기(300) 및 현열 열교환기(300)에서 열교환을 마친 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기(200)를 포함한다. 이때, 잠열 열교환기(200)는 서로 순차적으로 열교환 과정을 수행하는 제1 열교환부(101) 및 제2 열교환부(102)를 포함한다.
이하, 제2 실시 예에 의한 하향 연소식 콘덴싱 보일러의 설명에서 전술한 제1 실시 예와 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면부호를 사용하고 자세한 설명을 생략하기로 한다.
버너(504)는 송풍기(502)가 제공하는 공기와 가스공급부가 제공하는 연소 가스를 혼합하여 화염을 생성한다. 현열 열교환기(300)는 버너(504)의 직하부에 배치되어서, 버너(504)에서 생성된 화염에 의한 연소열을 흡수한다. 이러한 현열 열교환기(300)에서 배출되는 연소가스는 유도 덕트(230)에 의해서 배기경로가 안내되어서, 잠열 열교환기(200)로 유입된다.
유도 덕트(230)는 현열 열교환기(300)의 일측에서 하부 방향으로 갈수록 평면 폭이 좁아지도록 경사진 상태에서, 다시 제2 열교환부(102)를 대면하는 방향의 제1 열교환부(101)의 측면 상부에서 수직 하부방향으로 연장된 형태로 이루어진다. 즉, 유도 덕트(230)는 현열 열교환기(300)에서 배출되는 연소가스가 잠열 열교환기(200)의 제1 열교환부(101)로 유입되도록 유도한다.
잠열 열교환기(200)는 현열 열교환기(300)의 직하부에 배치되고, 현열 열교환기(300)에서 열교환을 마친 연소가스의 잠열을 흡수한다. 이러한 잠열 열교환기(200)는 제1 및 제2 열교환부(101,102)를 포함하여, 현열 열교환기(300)에서 생성된 연소가스는 제1 열교환부(101) 및 제2 열교환부(102)를 순차적으로 경유하면서 열교환 과정이 일어난다.
그리고, 잠열 열교환기(200)는, 연소가스가 제1 및 제2 열교환부(101,102)에서 모두 하향 흐름이 되도록 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102) 사이에 빈 공간으로 형성되어 제1 열교환부(101)를 통과한 연소가스가 상방향으로 유동하는 연소가스 통로부(240)가 형성된다.
그리고, 제1 및 제2 열교환부(101,102)를 통한 잠열 흡수과정에서 생성되는 응축수는 잠열 열교환기(200)의 하부에 위치한 응축수 받이부(510)로 낙하하고, 응축수 받이부(510)로 낙하한 응축수는 응축수 배출구(508)를 통해서 배출된다.
이때, 제1 열교환부(101)의 하단에는 응축수 가이드(260)가 형성되어 응축수만을 배출하고 연소가스는 제2 열교환부(102)로 유도한다. 즉, 응축수 가이드(260)는 제1 열교환부(101)의 하단에서 일방향으로 경사지도록 형성되며, 경사면의 최하단에는 응축수를 배출하는 응축수 배출부(266)가 형성된다. 상기 응축수 배출부(266)는 일정량의 응축수를 보유하기 위한 워터트랩의 형태로 구현될 수 있다.
이러한 응축수 가이드(260)는 제1 열교환부(101)를 경유한 연소가스가 제2 열교환부(102)로 이동하지 않도록 함과 아울러 응축수 배출부(266)로 배출되는 것을 방지하면서, 연소가스 통로부(240)로 이동하도록 유도한다.
제2 실시 예에 의한 콘덴싱 보일러에서 연소가스의 흐름을 살펴보면, 버너(504)에서 생성된 연소가스는 현열 열교환기(300)를 거쳐 제1 열교환부(101)의 상부공간(103-1)에서 하부공간(105-1)으로 유동하고, 상기 하부공간(105-1)의 연소가스는 연소가스 통로부(240)를 통해 상부 방향으로 유동하여 제2 열교환부(102) 상부공간(104-1)으로 유동한 후 제2 열교환부(102)를 거쳐 하부공간(106-1)으로 유입된 후 배기통로(510)를 통해 외부로 배출된다.
상술한 제1 및 제2 실시 예는 본 발명에 의한 잠열 열교환기가 상향 연소식 콘덴싱 보일러와 하향 연소식 콘덴싱 보일러에서 적용된 것을 나타내고 있다.
각각의 실시 예에서 제1 및 제2 열교환부의 열교환과정을 구분하면서 연소가스의 경로를 안내하는 연소가스 통로부(140,240)는 핀-튜브 형식의 열교환부에서 전열핀(112)의 구조를 변경함으로써 구현될 수도 있다.
도 13은 연소가스 통로부의 다른 실시 예를 위해서 구조가 변화한 전열핀(112)을 나타내는 사시도이다. 그리고, 도 14는 변경된 전열핀(112)에 의한 연소가스 통로부(640)의 단면도이다.
도 13 및 14를 참조하면, 전열핀(112)들의 양측 끝단은 일정한 방향으로 굽어져서 플랜지부(112a)가 형성되고, 인접하는 전열핀(112)의 플랜지부(112a)가 서로 맞대어 결합된다. 또한 제1 열교환부(101)의 전열핀(112)의 플랜지부(112a)가 서로 맞대어 결합됨으로써 제1 열교환부 벽면(115)이 형성되고, 제2 열교환부(102)의 전열핀(112)의 플랜지부(112a)가 서로 맞대어 결합됨으로써 제2 열교환부 벽면(116)과 배기측 벽면(117)이 형성된다.
즉, 연소가스 통로부(640)는 잠열 열교환기(100)의 잠열 교환배관(110)의 결합을 위한 배관결합 프레임(158)과 전열핀(112)의 측면 플랜지들에 의해서 규정되는 직사각기둥 형태로 이루어진다.
상기 전열핀(112)들은 연소가스가 전열핀(112)들의 측면을 통해서 빠져나가는 것을 방지한다. 즉, 제1 열교환부(101)의 상부로 유입된 연소가스는 전열핀(112)들의 측면 플랜지부(112a)를 벗어나지 않으면서 하부 방향으로 이동한다. 또한, 연소가스는 제1 열교환부 벽면(115)과 제2 열교환부 벽면(116) 사이에 형성된 연소가스 통로부(640)를 통해서 제2 열교환부(102)의 상부공간으로 유동한다.
이러한 구조에 의하면 연소가스 통로부(640)를 형성하기 위한 별도의 구조물이 없더라도 전열핀(112)의 플랜지부(112a)를 서로 결합함으로써 연소가스 통로부(640) 내부 공간을 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102) 내부의 연소가스가 흐르는 공간과 격리시킬 수 있다. 또한 제2 열교환부의 배기측 벽면(117)에 의해 배기통로(413)의 일측 벽면을 형성할 수 있어 배기 경로의 구성을 간단하게 할 수 있다.
또한 제1 에어가이드(152)의 길이를 짧게 할 수 있어서 체결 구조를 간단히 할 수 있다. 즉, 제1 열교환부(101)의 상부공간 일측을 차단하는 제1 에어가이드(152)의 길이가 길수록 제1 에어가이드(152)를 포함하는 하우징(150)을 잠열 열교환기(100)에 정렬시켜서 결합하는 과정이 불편해진다.
이에 반해서 전열핀(112)을 이용한 연소가스 통로부(640)는 제1 에어가이드(152)가 전열핀(112)의 상부까지만 연장되기 때문에, 제1 에어가이드(152)의 구조를 단순화하면서 하우징(150)과 잠열 열교환기(100)의 구조를 간단히 할 수 있다.
제1 및 제2 실시 예에 의한 열교환기는 잠열 열교환기를 제1 및 제2 열교환부로 구분하여 각각의 열교환부에서 연소가스의 잠열 흡수 과정을 순차적으로 수행함으로써 열효율을 높이기 위한 것이다.
이때, 제1 열교환부(101)를 경유한 연소가스는 제2 열교환부(102)로 진입할 때, 온도가 낮아지고 부피 유량이 적어진다. 이에 따라서, 도 15의 (a)에서 보는 바와 같이, 제2 열교환부(102)의 난류의 강도가 낮아지는 것을 알 수 있다.
따라서, 다른 실시 예에 의한 잠열 열교환기는 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110)의 개수를 달리할 수 있다. 예컨대, 제1 열교환부(101)와 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110) 사이의 간격은 동일하게 하되, 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110)의 개수는 제1 열교환부(101)의 열교환배관(110)의 개수보다 적은 수가 되도록 한다.
도 15의 (b)는 잠열 열교환배관의 개수를 달리한 제1 및 제2 열교환부(101,102)의 난류강도를 나타내는 도면이다. 도 15의 (b)에서와 같이, 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110)의 개수가 적을 경우에는 난류강도가 낮아지는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라서 제2 열교환부(102)의 열교환효율이 저하되는 것을 개선할 수 있다.
이처럼 잠열 열교환기에서 제2 열교환부(102)의 난류 강도가 낮아지는 것을 개선하기 위한 또 다른 실시 예는 제2 열교환부(102)의 잠열 열교환배관(110)의 간격을 제1 열교환부(101)의 잠열 열교환배관(110)의 간격보다 좁게 하는 방법을 이용할 수도 있다.
상기에서는 제1 열교환부와 제2 열교환부가 구성되는 경우에 대해 설명하였으나, 잠열 열교환기에 3개 이상의 열교환부가 구비될 수도 있다.
위에서 몇몇의 실시예가 예시적으로 설명되었음에도 불구하고, 본 발명이 이의 취지 및 범주에서 벗어남 없이 다른 여러 형태로 구체화될 수 있다는 사실은 해당 기술에 통상의 지식을 가진 이들에게는 자명한 것이다. 따라서, 상술된 실시예는 제한적인 것이 아닌 예시적인 것으로 여겨져야 하며, 첨부된 청구항 및 이의 동등 범위 내의 모든 실시예는 본 발명의 범주 내에 포함된다.

Claims (14)

  1. 버너와, 상기 버너에서 발생한 연소열을 흡수하는 현열 열교환기와, 상기 현열 열교환기에서 열교환을 마친 연소가스에 포함된 수증기의 잠열을 흡수하는 잠열 열교환기를 포함하는 콘덴싱 보일러에 있어서,
    상기 잠열 열교환기는,
    하나 이상의 잠열 열교환배관을 포함하는 제1 열교환부;
    상기 현열 열교환기를 경유한 연소가스를 상기 제1 열교환부의 상부공간으로 유도하는 유도 덕트;
    상기 제1 열교환부에서 일차적으로 잠열이 흡수된 연소가스의 잠열을 2차적으로 흡수하기 위한 하나 이상의 잠열 열교환배관을 포함하는 제2 열교환부;
    상기 제1 열교환부의 상부공간에서 하부공간으로 이동한 연소가스를 상기 제2 열교환부의 상부공간으로 유도하는 연소가스 통로부; 및
    상기 제1 및 제2 열교환부에서 생성된 응축수를 배출하는 응축수 배출구;를 구비하는 콘덴싱 보일러.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부의 상부공간과 제2 열교환부의 상부공간 사이를 차단하는 제1 에어가이드는 상기 제1 열교환부와 제2 열교환부의 상부를 덮는 하우징의 하측에서 하향 돌출되어 상기 제1 열교환부의 상단 측면에 밀착되고;
    상기 제2 열교환부의 상부공간과 배기통로 사이를 차단하는 제2 에어가이드는 상기 하우징의 단부에서 하향 연장되어 상기 제2 열교환부의 상단 측면에 밀착된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부와 제2 열교환부의 하부에는 응축수를 상기 응축수 배출구로 안내하는 응축수 가이드가 구비되고;
    상기 응축수 가이드에는 상기 제1 열교환부의 하부공간과 제2 열교환부의 하부공간 사이를 차단하기 위한 격벽이 구비된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 응축수 가이드는 상기 제1 열교환부에서 생성된 응축수가 모이는 제1 가이드부와, 상기 제2 열교환부에서 생성된 응축수가 모이는 제2 가이드부로 이루어지며;
    상기 격벽과 응축수 가이드 바닥면 사이에는 상기 제1 가이드부의 응축수를 제2 가이드부로 이동할 수 있도록 하는 응축수 이동통로가 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 응축수 이동통로는 제1 가이드부의 응축수가 일정량이 고인 상태를 유지하는 워터트랩 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부와 제2 열교환부의 잠열 열교환배관에는 복수의 전열핀이 일정 간격 이격되어 결합되고,
    상기 전열핀의 가장자리부는 플랜지부가 형성되어, 이웃하는 전열핀의 플랜지부가 서로 맞닿아 상기 연소가스 통로부의 벽면을 형성하는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부의 전열핀 가장자리부에 형성된 플랜지부가 서로 결합되어 배기통로의 일측 벽면을 형성하는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 잠열 열교환배관은 가로에 비해 세로가 길게 형성된 장방형인 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 버너는 하향 연소식 버너로 이루어지고;
    상기 제2 열교환부의 하부에는 응축수를 외부로 배출하기 위한 응축수 배출구가 형성된 응축수 받이부가 구비되고;
    상기 제1 열교환부의 하부에는 상기 제1 열교환부 하부공간과 제2 열교환부 하부공간 사이를 차단시키되 상기 제1 열교환부에서 생성된 응축수를 상기 응축수 배출구로 유도하기 위한 응축수 배출부가 형성된 응축수 가이드가 구비된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 응축수 배출부는 U자 형상으로 이루어져 상기 제1 열교환부에서 생성된 응축수가 일정량 고인 상태를 유지하는 워터트랩 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 열교환부는 전열핀에 의한 핀-튜브 방식으로 이루어지고;
    상기 전열핀에는 연소가스의 흐름이 난류에서 층류로 바뀌는 지점 후방에 루버가 형성된 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  12. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 열교환부의 잠열 열교환배관 개수는 상기 제2 열교환부의 잠열 열교환배관 개수보다 많은 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2 열교환부의 잠열 열교환배관들 사이의 간격은 상기 제1 열교환부의 잠열 열교환배관 사이의 간격보다 좁게 형성되는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러의 열교환기.
  14. 제 1 항에 있어서,
    난방수와 상기 연소가스는 서로 반대방향으로 흐르는 것을 특징으로 하는 콘덴싱 보일러.
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