本發(fā)明涉及高效板形換熱機，該高效板形換熱機在上下方向上相互連接由層疊的換熱板形成的單位流動層，以使循環(huán)水的流動路徑增加到2-路徑(2-PASS)或以上，從而提高與排氣之間的換熱效率。

此外，本發(fā)明涉及如下的高效板形換熱機：如上所述增加循環(huán)路徑的同時增加接近燃燒器的部分的循環(huán)水的流動量來高效回收排氣的熱。

此外，本發(fā)明如下的高效板形換熱機：在單位流動層之間嵌入形成有分配孔的擋板來吸收排氣的熱源，從而高效利用導(dǎo)熱面積，提高換熱機效率。

背景技術(shù)：

換熱機使溫度相互不同的加熱流體和被加熱流體交叉來實現(xiàn)導(dǎo)熱，從而在包括鍋爐及空調(diào)機及其他多種冷暖房裝置，廣泛用于暖房、空氣調(diào)節(jié)、發(fā)電、冷卻及廢熱回收等。

作為應(yīng)用換熱機的代表產(chǎn)品有冷凝式鍋爐，冷凝式鍋爐包括：與燃燒器的燃燒熱進行一次換熱的顯熱換熱機；以及與燃燒熱中排氣進行二次換熱的潛熱換熱機。

另一方面，最近板形換熱機已應(yīng)用于包括冷凝式鍋爐的多種技術(shù)領(lǐng)域的換熱機。板形換熱機是層疊多個換熱板來組裝，具有可減小尺寸、制作容易且換熱效率高的優(yōu)點。

舉例來說，圖1所示的韓國專利第10-1389465號的板形潛熱換熱機，交替層疊向上彎折板110和向下彎折板120而形成，兩側(cè)部分別設(shè)置了入水管150和出水管160。

此外，如圖2所示，在向上彎折板110及向下彎折板120分別形成多個排氣通孔(112，122)，彎折各通孔(112，122)的周邊來接合。

因此，如圖3所示，排氣通過排氣通孔(112，122)排出，循環(huán)水沿著向上彎折板110及向下彎折板120之間的通路(即，“循環(huán)水通路”)流動時，循環(huán)水用以與排氣進行換熱。

但是，如上所示的現(xiàn)有技術(shù)中，從入水管150被供給的循環(huán)水通常被供給到各層的循環(huán)水路徑，被供給的循環(huán)水按各層向另一側(cè)直線移動(即，1-PASS)之后，被收集到出水管160。

因此，存在如下的問題：各層的循環(huán)水路徑不在上下方向上相互連接，而是提供獨立的水流路徑，從而循環(huán)水的流動路徑較短，隨之，不能實現(xiàn)與排氣之間的充分熱交換。

此外，通過泵從水管150高壓噴出的循環(huán)水，最先向最遠離燃燒器的最下層(以圖為基準)供給大量循環(huán)水之后，向最靠近燃燒器的最上層供給相對少量的循環(huán)水。

因此，由于排氣靠近燃燒器，在具有最高排氣溫度的最上層反而不能利用豐富的水量與排氣進行熱交換，所以存在不能高效回收排氣的熱的問題。

此外，以往分別在向上彎折板110及向下彎折板120分散配置多個排氣通孔(112，122)，由此排出排氣。

因此，由于排氣通過大尺寸的排氣通孔(112，122)以沒有特別阻礙的情況下快速排出，所以存在與循環(huán)水之間的換熱不能在充分時間下進行的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

技術(shù)問題

本發(fā)明用于解決如上所述的問題，其目的在于提供一種如下的高效板形換熱機：有效地增加循環(huán)水通過2-路徑或以上的流動路徑，以增加接近燃燒器的部分的循環(huán)水的流動量來高效回收排氣的熱。

此外，本發(fā)明的目的在于提供一種如下的高效板形換熱機：用擋板吸收排氣的熱源，高效利用循環(huán)水和排氣的導(dǎo)熱面積，從而提高換熱機效率。

課題解決方案

為此，基于本發(fā)明的高效板形換熱機，其特征在于，包括：換熱機主體，上下部分別開放以排出燃燒器中生成的高溫排氣，一側(cè)具備用于流入循環(huán)水的入水口，另一側(cè)具備用于循環(huán)水出水的出水口；以及換熱板，以多個層疊在上述換熱機主體內(nèi)部，從而內(nèi)部形成多層的具備流動循環(huán)水的通路的單位流動層，且所述換熱板上分別形成多個排氣孔以便排氣貫通上述單位流動層而通過，上述入水口連接到上述多層的單位流動層中最下層，上述出水口連接到上述多層的單位流動層中最上層，上述單位流動層之間的連接構(gòu)成為2-路徑(2-PASS)或以上，包括循環(huán)水從一側(cè)向另一側(cè)流動的第一路徑及從另一側(cè)向一側(cè)流動的第二路徑。

此時，優(yōu)選與上述多層結(jié)構(gòu)的單位流動層中按靠近燃燒器的順序配置的一定數(shù)量的多個單位流動層中，各個循環(huán)水流入口通過流體通道共同連接在上述入水口。

此外，優(yōu)選上述流體通道上形成的循環(huán)水供給通路的開口面積被設(shè)置成如下：與配置在遠離上述燃燒器的位置的單位流動層相比，向配置在靠近上述燃燒器的位置的單位流動層供給更多從上述入水口供給的循環(huán)水。

此外，優(yōu)選還包括擋板，該擋板嵌入上述單位流動層之間中任一個以上，在與上述換熱板的排氣孔重疊的各部分分別形成多個尺寸小于上述排氣孔的分配孔。

此外，優(yōu)選上述擋板上與上述換熱板的排氣孔重疊的各部分分別突出形成尺寸小于上述排氣孔的多個換熱片，上述各換熱片向朝向上述排氣孔的方向突出。

發(fā)明效果

如上所示的本發(fā)明，由層疊的換熱板形成的多個單位流動層在上下方向上相互連接，使得循環(huán)水的流動路徑成為2-路徑(2-PASS)或以上。因此，循環(huán)水的流動路徑加長，提高排氣之間的換熱效率。

此外，本發(fā)明中，調(diào)節(jié)共同連接多個單位流動層的流體通道的開啟度，以相對增加接近燃燒器的部分的循環(huán)水的流動量。因此，高效回收排氣的熱。

此外，本發(fā)明在單位流動層之間嵌入形成有分配孔的擋板，用擋板的換熱片吸收排氣的熱源，從而高效利用導(dǎo)熱面積，提高換熱機效率。

附圖說明

圖1是利用現(xiàn)有技術(shù)的板的潛熱換熱機的立體圖。

圖2是上述圖1的板之間結(jié)合狀態(tài)的立體圖。

圖3是上述圖1的潛熱交換機中的循環(huán)水及排氣流動圖。

圖4是示出基于本發(fā)明的高效板形換熱機的立體圖。

圖5是示出基于本發(fā)明的高效板形換熱機的換熱板的立體圖。

圖6是示出基于本發(fā)明的高效板形換熱機的擋板的立體圖。

圖7是示出基于本發(fā)明的高效板形換熱機的剖面圖。

圖8a～圖8c是分別放大圖7的A、B、C部分的圖。

圖9示出基于本發(fā)明的高效板形換熱機的2-PASS循環(huán)水流動路徑的示意圖。

圖10示出基于本發(fā)明可應(yīng)用于高效板形換熱機的多種循環(huán)水流動路徑的示意圖。

具體實施方式

下面，參照附圖，對本發(fā)明的優(yōu)選實施例的高效板形換熱機進行詳細說明。

下面，以本發(fā)明應(yīng)用于鍋爐的顯熱換熱機中的情形為例進行說明，但是本發(fā)明當然可以用于其他技術(shù)領(lǐng)域中。

此外，假定設(shè)置下面燃燒器的方向為下側(cè)，其反向為上側(cè)，顯然，可根據(jù)燃燒器的設(shè)置位置上下可調(diào)換。

如圖4所示，基于本發(fā)明的高效板形換熱機200包括：換熱機主體210；層疊在換熱機主體210內(nèi)部而構(gòu)成多層結(jié)構(gòu)的“單位流動層”的換熱板220；以及嵌入單位流動層之間的擋板230。

單位流動層由包括上下連續(xù)配置的上部換熱板220_T和下部換熱板220_B的2個換熱板220形成，在密閉的上部換熱板220_T和下部換熱板220_B之間的內(nèi)部空間內(nèi)形成的通路相當于循環(huán)水流動的單位流動層。

這樣的本發(fā)明的一例，準備由上部主體210_T和下部主體210_B構(gòu)成的換熱機主體210，上部主體210_T和下部主體210_B之間層疊多個換熱板220，且一定數(shù)量的換熱板220嵌入擋板230來組裝。

由上述結(jié)構(gòu)構(gòu)成的本發(fā)明的代表性的一例，提供燃燒熱(例如，火焰及排氣)的燃燒器(未圖示)被用作設(shè)在換熱機主體210的下部的向上燃燒式鍋爐的顯熱換熱機。

該情況下，循環(huán)水(例如，低溫的自來水)通過換熱機主體210的下部具備的入水口211而被供給，流入的循環(huán)水通過2-路徑(2-PASS)或以上在多個單位流動層中循環(huán)之后，從出水口212出水。

1-路徑(1-PASS)表示循環(huán)水從單位流動層的一側(cè)端部移動到另一側(cè)端部(參考圖10)，2-路徑表示從一側(cè)移動到另一側(cè)之后再次沿著反向的從另一側(cè)向一側(cè)移動。

如上所示，循環(huán)水沿著長于2-路徑或以上的長路徑流動期間，在燃燒器產(chǎn)生的高溫排氣依序地從最下層的換熱板220至最上層的換熱板220而排出，并在排出過程中通過擋板230。

因此，在低溫的循環(huán)水沿著多個單位流動層循環(huán)期間，高溫排氣貫通多層的單位流動層而上升，在此過程中，通過循環(huán)水和排氣之間的熱接觸實現(xiàn)換熱。通過換熱所加熱的循環(huán)水被供應(yīng)為溫水或暖氣水。

為此，換熱機主體210上下部分別開放而排出燃燒器產(chǎn)生的高溫的排氣。若燃燒器配置在換熱機主體210的下部(以圖為基準)，則流入下部的排氣通過換熱機主體210內(nèi)部而排出到上部。

此外，換熱機主體210的一側(cè)具備用于流入循環(huán)水的入水口211，另一側(cè)具備用于循環(huán)水流出的出水口212。這種入水口211和出水口212利用多層的多個單位流動層而相互連接。

亦即，入水口211連接到多層的單位流動層中最下層而向多個單位流動層供給循環(huán)水；出水口212連接到多層的單位流動層中最上層，以排出在通過多個單位流動層的過程中完成換熱的循環(huán)水。

若是換熱機主體210由上部主體210_T和下部主體210_B構(gòu)成的情況，則入水口211固定設(shè)置在下部主體210_B，出水口212固定設(shè)置在上部主體210_T。入水口211和出水口212的外側(cè)端部分別連接排水管。

換熱板220在換熱機主體210內(nèi)部層疊以在多層結(jié)構(gòu)中形成用于流動循環(huán)水的單位流動層。在換熱板220上分別形成多個排氣孔221，以便排氣貫通通過。

如圖5所示，換熱板220大體上形成為矩形板形，舉例來說，換熱板220沿著矩形板的邊緣具備向下延長的安裝孔。

此外，換熱板220的排氣孔221具有長度較長的長孔形狀(或橢圓形)，且多個排氣孔221分散配置。各排氣孔221的邊緣上形成一定高度的彎折部222。在彎折部222的邊緣處具備接合部222a。

此時，若將上下連續(xù)配置的上部換熱板220_T和下部換熱板220_B的彎折部222相互面對層疊，則上部換熱板220_T和下部換熱板220_B的接合部222a相互貼緊而防止漏水。

因此，密閉的上下2個上部換熱板220_T和下部換熱板220_B之間的內(nèi)部空間形成單位流動層，并且，排氣與單位流動層分開地通過其他排氣孔221。

這與圖2的現(xiàn)有技術(shù)相同，如參考圖2進行說明，由于排氣孔221的周邊被接合部222a堵住，因此循環(huán)水和排氣不會直接接觸而混合，分別通過獨立的路徑流動。

擋板230嵌入“單位流動層之間”中任一個以上，如圖6所示，在尺寸小于排氣孔221的多個分配孔231形成在與換熱板220的排氣孔221重疊的各部分中。

舉例來說，分配孔231通過將擋板230切割成“匚”字形來形成。分配孔231用于再次分散通過排氣孔221的排氣，且放慢排氣的排氣速度來防止過快的排氣造成的換熱效率降低。

此外，在與換熱板220的排氣孔221重疊的擋板230的各部分以內(nèi)分別突出形成了尺寸小于排氣孔221的換熱片232。各換熱片232朝向排氣孔221的方向突出。

圖6中，舉例來說，示出了從擋板230的底面向下突出的板形換熱片232。這種換熱片232高效利用與排氣之間的導(dǎo)熱面積，從而起到提高換熱機效率的作用。

另一方面，圖7中作為一例示出了層疊10個換熱板220來構(gòu)成換熱機的情形。由于2個上部與下部換熱板(220_T，220_B)構(gòu)成1個單位流動層，所以在換熱板220為10個時，層疊形成5個單位流動層。

亦即，第一個和第二個換熱板220的內(nèi)部形成1個單位流動層，在第三和第四換熱板220的內(nèi)部形成1個單位流動層。依此類推，在其上形成3個單位流動層。

此外，入水口211連接在多層結(jié)構(gòu)的單位流動層中最下層即第1層的單位流動層，出水口212連接在多層的單位流動層中最上層即第5層的單位流動層。

尤其是，單位流動層之間的連接使得循環(huán)水包括從一側(cè)向另一側(cè)流動的第一路徑及從另一側(cè)向一側(cè)流動的第二路徑的2-路徑(2-PASS)或以上。圖7相當于2-路徑。

因此，本發(fā)明不像現(xiàn)有技術(shù)那樣循環(huán)水的流動路徑由獨立的1-路徑(1-PASS)構(gòu)成，而代之以連接所有路徑來做成2-路徑或以上，所以使得流動長度較長，使得換熱進行充分時間。

圖7的“A”部分示出排氣孔221部分，圖8a中放大示出；圖7的“B”部分示出單位流動層的一部分，圖8b中放大示出；圖7的“C”部分示出擋板230的層疊部分，圖8c中放大示出。

進一步地，本發(fā)明中，多層結(jié)構(gòu)的單位流動層中按靠近燃燒器的順序通過流體通道(Via)相互連接一定數(shù)量的多個單位流動層。因此，各個循環(huán)水流入口共同連接到入水口211。

圖7中，作為一個實施例，在最下部配置的2個單位流動層通過流體通道(Via)連接。即，1層和2層之間配置的單位流動層的循環(huán)水流入口均設(shè)置在靠近入水口211的一側(cè)端部，將1層和2層通過流體通道(Via)連接。

具體來說，對形成在1層上的單位流動層的上部換熱板220_T和形成在2層上的單位流動層的下部換熱板220_B上分別具備的循環(huán)水流入口進行加工，以形成流體通道(Via)。

因此，若循環(huán)水通過流體通道(Via)同時供給到1層和2層，由于靠近燃燒器，通過利用大量的循環(huán)水(在2個層的單位流動層中流動的量)，從相對高溫的排氣中有效回收大量的熱。

如上所示，循環(huán)水通過共同連接到流體通道(Via)，從而并列配置在1層和2層的單位流動層中同時向另一側(cè)流動，之后向?qū)盈B在上部的3層～5層的單位流動層供給循環(huán)水。

優(yōu)選的是，在由流體通道(Via)共同連接的多個單位流動層之間，通過靠近燃燒器的一側(cè)形成的單位流動層流入相對多的循環(huán)水。

因此，將流體通道(Via)的開口面積調(diào)節(jié)成與配置在遠離燃燒器的位置的單位流動層相比，向配置在靠近燃燒器的位置的單位流動層供給更多的循環(huán)水。

例如，當通過流體通道(Via)連接2個單位流動層時，在流體通道(Via)中一部分形成2個開口以使得向1層和2層供給的循環(huán)水的比率大體成為6：4，被供給的循環(huán)水中一部分反射而返回1層。

在圖7的小圓里的剖面圖也表示，換熱板220上形成其他的流入孔(IN)或流出孔(OUT)，因此，流體通道(Via)的整體開口面積小于流入孔(IN)或流出孔(OUT)。

此外，本發(fā)明如上所示包括擋板230，擋板230分散排出排氣的同時降低其排氣速度。并且，擋板230起到高效利用導(dǎo)熱面積的作用。

可是，如上所示擋板230還起到控制排氣的流動的作用，在圖7中作為一例，在2層單位流動層上嵌入擋板230。此外，在3層～5層的單位流動層上分別嵌入擋板230。

如上所示，本發(fā)明根據(jù)層疊的換熱板220的個數(shù)及伴隨該個數(shù)的單位流動層的個數(shù)，或者根據(jù)由流體通道(Via)共同連接的單位流動層的個數(shù)等來自由調(diào)節(jié)擋板230的嵌入個數(shù)及嵌入位置，從而做成最佳狀態(tài)。

在圖9中，省略前面說明，表示隨著層疊與圖7相同結(jié)構(gòu)的10個換熱板220，生成2-路徑(2-PASS)的循環(huán)水流動的情形，圖10的(a)大體表現(xiàn)圖9及圖7的循環(huán)水流動。

此外，圖10的(b)表示層疊12個換熱板220來形成的2-路徑(2-PASS)的循環(huán)水流動，為了增加換熱機的容量，增加換熱板220的層疊個數(shù)來增加單位流動層。

當然，即使如圖10的(c)所示層疊12個換熱板220也可以形成3個路徑(3-PASS)的循環(huán)水流動，這種情況下，入水口211和出水口212配置在相互相反方向上。

工業(yè)實用性

以上，對本發(fā)明的特定實施例進行了說明。但是，本發(fā)明的思想及范圍不限定于這些特定實施例，在不變更本發(fā)明的主旨的范圍內(nèi)，可以進行多種修改和變形，這對于所屬本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說是可理解的。

因此，以上描述的實施例是為了對本發(fā)明所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員完全告知發(fā)明的范疇而提供的，在所有方面僅僅是示例性的，而不應(yīng)理解為是限定性的，本發(fā)明僅由權(quán)利要求的范圍來限定。