KR100690278B1 - 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 물을 가열하기 위한 방열기가 온수관 안에 내장된 종래의 보일러에 있어서, 금속재질의 온수관과, 상기 온수관의 끝단부에 형성되고 온수관 안쪽에 내장되도록 설치되는 방열기와, 상기 온수관을 바깥쪽에서 감싸 이중관이 형성되도록 하는 난방수관과, 상기 난방수관의 양끝단에는 난방수를 차단하기 위한 난방수 차단밸브를 형성하고 상기 난방수 차단밸브 사이에 위치하는 난방수관에는 공지의 스팀발생장치와 연결된 스팀공급관이 연결되도록 구성된 이중관구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러에 관한 것으로, 이처럼 본 발명은 온수관의 중심에 방열기를 형성하고 상기 온수관의 외부에는 난방수관이 형성되도록 이중관을 구성함으로써 방열기에 의해 온수와 난방수를 동시에 공급할 수 있도록 하고, 또한 대량의 온수가 필요할 경우에는 상기 난방수관에 스팀발생장치에 의해 고온의 스팀을 공급함으로써 방열기와 함께 온수를 가열하게 하여 대량의 온수를 신속하게 공급할 수 있으며, 또한 본 발명은 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 조작 또한 간단하여 사용이 편리하며, 고장의 우려가 적어 관리비가 저렴한 장점을 가지며, 고가의 기름을 연료로 사용하지 않고 에너지효율이 높은 히트파이프를 가열수단으로 사용함으로써 심야전기와 같은 효율적인 에너지원의 활용이 가능하게 되며, 이로 인해 연료비용도 현저히 절감할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

온수, 난방, 히트파이프, 이중관, 보일러

Description

이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러{Boiler supplied hot and heating water}

도 1 - 본 발명 보일러의 일부를 절개한 상태의 사시도.

도 2 - 본 발명에 있어서 이중관 구조를 보이기 위한 개략적인 단면도.

도 3 - 본 발명에 있어서 스팀에 의해 온수를 가열하기 위한 구조를 보이기 위한 참고 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100: 본 발명 보일러

110: 방열기(放熱器) 120: 온수관

120a: U자형 관 121: 온수공급밸브

122: 온수배출밸브 123: 연통관(連通管)

130: 난방수관 131,132: 난방수 차단밸브

133: 연통관 140: 스팀(steam)발생장치

141: 스팀공급밸브 142: 스팀공급관

150: 관말트랩 151: 관말트랩밸브

155: 잉여 난방수 배출관 160: 물보충관

161: 수위조절기 162: 물공급펌프

163: 압력조절기

본 발명은 이중관구조를 가지는 온수 및 난방 겸용 보일러에 관한 것으로, 특히 목욕탕이나 모텔, 호텔 등과 같이 대량의 온수와 난방수를 필요로 하는 장소에 사용하기 위한 온수 및 난방 겸용 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 물을 가열하여 온수를 만드는 장치로서, 주로 난방을 하거나 온수를 공급하기 위한 목적으로 가정 및 업소, 산업시설 등에 널리 사용된다.

대개 가정 등에 사용되는 소형 보일러의 경우는 온수(溫水)와 난방수(暖房水)를 하나의 보일러에 의해 얻고 있지만, 목욕탕이나 모텔, 호텔 등과 같이 대량의 온수와 난방수를 필요로 하는 경우는 온수공급용 보일러와 난방수공급용 보일러를 각각 별로로 설치하여 사용하고 있다. 이는 온수와 난방수를 하나의 보일러에 의해 얻을 경우 온수와 난방수가 배관의 부식 등에 의해 섞이게 되는 경우가 왕왕 발생하고 이로 인해 온수, 즉 목욕물로는 사용하기 부적합해지기 때문이다.

하지만 상기와 같은 온수공급용 보일러와 난방수공급용 보일러로 별도로 설 치하여 사용하는 경우는 온수공급용 보일러와 난방수공급용 보일러를 각각 따로따로 설치해야하므로 비경제적이고, 또한 넓은 보일러 설치공간을 필요로 하는 단점을 가지는 것이며, 관리에 있어서도 동일한 작업을 반복해야 하는 등 비효율적이게 되며, 무엇보다 서로 발생하는 열을 상호 보완적으로 사용할 수 없어 에너지 효율이 현저히 떨어지는 폐단을 갖는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 온수관 내부에 전기히터나 히트파이프와 같은 방열기를 내장하고, 상기 온수관의 외부는 난방수관으로 감싸도록 구성하되, 상기 난방수관은 스팀발생장치와 연결되도록 하여 평상시에는 온수와 난방수가 공급되도록 하고 대량의 온수가 필요할 경우에는 난방수관에 스팀발생장치에서 공급된 스팀이 유입되도록 하여 온수를 보다 신속하게 가열할 수 있도록 하기 위한 보일러를 제공하기 위한 것이다.

본 발명을 첨부한 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러의 일부를 절개하여 도시한 도면으로, 본 발명은 금속재질의 온수관(120)과, 상기 온수관(120)의 끝단부에 형성되고 온수관(120) 안쪽에 내장되도록 설치되는 방열기 (110)와, 상기 온수관(120)을 바깥쪽에서 감싸 이중관이 형성되도록 하는 난방수관(130)과, 상기 난방수관(130)의 양끝단에는 난방수를 차단하기 위한 난방수 차단밸브(131,132)를 형성하고 상기 난방수 차단밸브(131,132) 사이에 위치하는 난방수관(130)에는 공지의 스팀발생장치와 연결된 스팀공급관(142)이 연결되도록 구성되어진다.

상기 온수관(120)은 "U"자 형상을 갖는 것이 바람직하며, U자형 관(120a)의 양 끝단부에는 온수관(120)의 안쪽에 내장되도록 형성되는 방열기(110)가 설치되어진다. 이때 상기 U자형 관(120a)은 두 개 또는 더 많은 갯수로 쌍을 이뤄 온수관(120)을 형성할 수도 있으며, 다만 이 경우 U자형 관(120a)들은 연통관(123)에 의해 연결되는 구조를 가지게 된다. 물론 상기 U자형 관(120a)을 이중으로 감싸고 있는 난방수관(130)들 역시 U자형 관(120a)들과 동일한 형상을 갖게 되며, 연통관(133)에 의해 연결되어 진다.

상기 온수관(120)의 각 끝단부에 설치되는 방열기(110)는 일종의 가열장치로 온수관(120)을 통과하는 물을 데우게 된다. 본 발명에서는 방열기(110)로 한 개 또는 다수개의 전기히터나 히트파이프를 사용할 수도 있는데, 이때 히트파이프를 방열기로 사용할 때는 히트파이프 일단에 별도의 가열수단이 구비되어진다.

본 발명에서 상기 온수관(120)의 바깥쪽을 난방수관(130)에 의해 감싸지도록 형성하게 되는데, 따라서 결국 온수관(120)과 난방수관(130)은 이중관이 되는 것이다. 결국 본 발명은 방열기(110)에 의해 온수가 가열되고, 상기 온수, 즉 온수관(120)에 의해 난방수도 가열됨으로써 효율적인 열관리가 가능하고, 또 에너지 효율 을 높일 수 있는 것이다.

또한 이처럼 온수관(120)과 난방수관(130)을 이중관으로 형성함으로써 많은 목욕손님이 한꺼번에 몰려드는 경우 이를 보완하기 위한 구성이 가능해지게 된다.

즉 상기 온수관(120)을 감싸고 있는 난방수관(130)에 스팀발생장치(140)를 연결하여 난방수관(130) 안에 고온의 스팀을 불어넣음으로써 부족한 방열기(110)의 열량을 보충하여 대량의 온수를 신속하게 공급할 수 있게 되는 것이다.

상기 난방수관(130) 안에 고온의 스팀을 불어넣기 위한 구성은 다음과 같다.

즉 온수관(120)을 감싸고 있는 난방수관(130)의 양끝단에는 난방수를 차단하기 위한 밸브(131,132)를 형성하고, 상기 난방수 차단밸브(131,132)의 사이의 난방수관(130)에 스팀공급관(142)이 연결되도록 한다.

상기 스팀공급관(142)의 타측에는 공지의 스팀발생장치(140)가 연결되며, 상기 스팀공급관(142)과 스팀발생장치(140) 사이에는 스팀조절밸브(141)가 형성되어 스팀의 공급 및 차단 여부를 사용자가 조절할 수 있도록 한다. 또한 상기 스팀발생장치(140)에는 관말트랩(150)과 관말트랩밸브(151), 잉여난방수배출관(155)이 구비되어져 난방수관(130)에 난방수를 차단하고 스팀을 공급할 때 난방수관(130) 안에 남아있던 잉여 난방수를 배출할 수 있도록 하여야 한다.

따라서 난방수차단밸브(131,132)를 모두 차단하고 스팀을 공급하게 되면 난방수관(130) 안에 남아있던 난방수는 관말트랩(150)을 통해 모두 배출되어지고, 결국 난방수관(130) 안에는 고온의 스팀으로 가득 차게 된다.

따라서 온수관(120) 내를 통과하는 온수는 방열기(110)와 스팀에 의해 이중 으로 가열됨으로써 더 많은 열량을 얻을 수 있게 되고, 이로 인해 보다 신속하고 대량의 온수공급이 가능해지는 것이다.

상기 난방수관(130)에는 물보충관(160)이 형성될 수도 있으며, 상기 물보충관(160)에는 수위조절기(161)와, 물공급펌프(162), 압력조절기(163) 등이 구비되어 수위가 부족하면 물공급펌프(162)에 의해 부족량이 채워지도록 구성되고, 너무 큰 압력이 발생할 경우 압력조절기(163)에 의해 난방수관(130) 내부의 압력을 조절할 수 있도록 하였다.

상기 온수관(120)과 난방수관(130)의 재질은 내식성 및 열전도율이 우수한 금속재질을 사용하여 구성함이 바람직하며, 상기 내식성 및 열전도율이 우수한 재질로는 저렴하면서도 탁월한 성능을 갖는 동(銅)재질을 사용하는 것이 가장 바람직할 것이다.

따라서 본 발명은 평상시에는 온수와 난방수를 공급하는 보일러로 사용하다가 갑자기 많은 목욕손님으로 인해 대량의 온수가 필요할 때는 난방수는 차단하고 오히려 난방수관을 온수를 가열하는 열원으로 사용함으로써 방열기(110)의 가열만으로는 감당하기 어려운 열량을 보충하고, 이로 인해 아무런 문제없이 목욕서비스를 제공할 수 있게 되는 것이다.

이처럼 본 발명은 온수관의 중심에 방열기를 형성하고 상기 온수관의 외부에는 난방수관이 형성되도록 이중관을 구성함으로써 방열기에 의해 온수와 난방수를 동시에 공급할 수 있도록 하고, 또한 대량의 온수가 필요할 경우에는 상기 난방수관에 스팀발생장치에 의해 고온의 스팀을 공급함으로써 방열기와 함께 온수를 가열하게 하여 대량의 온수를 신속하게 공급할 수 있는 것이다.

또 본 발명은 구조가 간단하여 제작이 용이하고, 조작 또한 간단하여 사용이 편리하며, 고장의 우려가 적어 관리비가 저렴한 장점을 가지며, 고가의 기름을 연료로 사용하지 않고 에너지효율이 높은 히트파이프를 가열수단으로 사용함으로써 심야전기와 같은 효율적인 에너지원의 활용이 가능하게 되며, 이로 인해 연료비용도 현저히 절감할 수 있는 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (4)

1. 물을 가열하기 위한 방열기가 온수관 안에 내장된 종래의 보일러에 있어서, 금속재질의 온수관과, 상기 온수관의 끝단부에 형성되고 온수관 안쪽에 내장되도록 설치되는 방열기와, 상기 온수관을 바깥쪽에서 감싸 이중관이 형성되도록 하는 난방수관과, 상기 난방수관의 양끝단에는 난방수를 차단하기 위한 난방수 차단밸브를 형성하고 상기 난방수 차단밸브 사이에 위치하는 난방수관에는 공지의 스팀발생장치와 연결된 스팀공급관이 연결되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온수관과 난방수관은 "U"자 형상을 이루되, 다수개의 온수관과 난방수관이 연통관에 의해 각각 연결되도록 구성되어짐을 특징으로 하는 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러.
3. 제 1항에 있어서, 상기 스팀발생장치는 난방수관에 스팀공급시 난방수를 배출하기 위한 관말트랩과 관말트랩밸브, 잉여난방수배출관을 더 구비하도록 구성되어짐을 특징으로 하는 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러.
4. 제 1항에 있어서, 상기 방열기는 전기히터 또는 가열수단을 구비하는 히트파이프 중 어느 하나를 선택적으로 사용함으로 특징으로 하는 이중관 구조를 갖는 온수 및 난방 겸용 보일러.

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