KR100699916B1 - 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 별도의 열교환기 없이 급탕탱크의 급탕온수만으로 온수의 공급과 혼합수의 열보충 온수공급을 동시에 이루도록 함으로서 욕탕의 온도가 일정하게 유지되도록 하여 탕내 온도를 유지하고, 설치비를 절감하며, 시스템 운용에 따른 효율성을 극대화하는 열효율 향상 및 연료절감을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템에 관한 것이다. 이에 따른 본 발명은 온수공급라인(10)과 냉수공급라인(12)을 통해 출수되는 온수 및 냉수를 혼합하고, 상기 혼합수를 순환모터(16)의 펌핑력에 의해 욕탕 및 난방수로 공급되도록 혼합수 공급관(15)이 구성되고, 욕탕 및 난방수로 공급되면서 욕탕 혼합수 공급관(15)과 연통되게 구성되며, 상기 욕탕수 순환관(17)를 통해 순환되는 더러워진 욕조수의 여과를 위해 여과기(18)가 포함되는 욕탕 제어시스템에 있어서, 상기 온수공급라인(10)을 통해 별도의 온수 보충관(20)을 분기 구성하고, 그 온수 보충관(20)은 혼합수 공급관(15) 내의 온도센서(19)에 의해 혼합수의 온도가 적정 이하로 떨어질 경우 공급될 수 있도록 혼합수 공급관(15)의 후단에 연통되게 설치되는 특징을 갖는다.

욕탕제어, 열효율, 냉수, 온수

Description

열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템{Control system of bath or heating for improvement of thermal efficiency}

도 1은 기존 욕탕 제어시스템의 구성 라인도.

도 2는 본 발명에 따른 열효율 향상 및 연료절감을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템의 구성 라인도.

도 3은 본 발명에 따른 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템에서 급탕탱크 구성을 상세히 도시한 구성도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10: 온수공급라인 10a: 보일러

10b: 급탕탱크 10c: 온도센서

10d: 전자밸브 10e: 전자밸브

11: 온수 공급관 12: 냉수공급라인

13: 냉수 공급관 14: 혼합밸브

15: 혼합수 공급관 16: 순환모터

17: 혼합수 순환관 18: 여과기

19: 온도센서 20: 온수 보충관

21: 전자밸브

본 발명은 욕탕 및 난방 제어시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 별도의 열교환기 없이 온수를 데우는 보일러(주증기헷더)의 가열만으로 급탕탱크 온수의 공급과 혼합수의 열보충 온수공급을 동시에 이루도록 함으로서 욕탕의 온도가 일정하게 유지되도록 하여 탕내 온도를 유지하고, 설치비를 절감하며, 시스템 운용에 따른 효율성을 극대화하는 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템에 관한 것이다.

일반적으로 목욕탕이나 찜질방 등에서 적용되던 기존의 욕탕 제어시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 보일러(도시안됨)를 통해 데워진 온수라인(100)의 온수공급관(110)과 냉수라인(120)의 냉수공급관(130)을 통한 냉수 및 온수는 혼합밸브(140)와 혼합수 공급관(150)을 거치면서 순환모터(160)의 펌핑력에 의해 욕탕으로 공급되는 일련의 혼합수 공급라인이 설치되며, 욕탕으로 공급된 욕조수의 혼합수 공급관(170)을 통하여 다시 혼합수 공급관(150)으로 보내도록 혼합수 순환관(170)이 설치된다.

상기 혼합수 순환관(170)을 통해 순환되는 욕조수는 오염된 상태이기 때문에 이를 정화하기 위한 여과기(180)가 혼합수 공급관(150) 상에 설치되고, 또한 상기 혼합수 공급관(150) 상에는 혼합수의 온도가 온도센서(190)에 의해 적정 이하인 상 태로 떨어졌을 때 이를 감지하여 스팀라인(200)을 통한 증기열(130 ~ 150℃)에 의해 욕탕으로 공급되는 혼합수를 순간적으로 데우는 열교환기(210)를 추가적으로 구성하고 있다. 미설명부호 C/V는 배관의 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브이다.

이와 같은 스팀열교환방식의 기존의 욕탕 제어시스템은 다음과 같은 문제점이 있다.

첫째, 상기 스팀방식의 열교환기는 열교환과정에서 발생되는 다량의 응축수에 의해 열효율이 저하되고, 이는 곧 유류 소모량의 주된 원인이 될 뿐만 아니라 이러한 응축수에 의해 열손실 및 배관의 부식과 공급증기관의 열손실이 가속화되는 문제점이 있었다.

둘째, 별도로 구성되어야 하는 스팀방식의 열교환기 및 이의 배관 등에 의해 시스템 설치비 및 보온에 따른 추가비용 등 시스템 구축을 위한 과다한 비용이 지출되었을 뿐만 아니라 공사기간의 지연 및 설치공간을 많이 차지하게 되는 문제점이 있었다.

셋째, 상기 스팀방식의 열교환기에 의해 데워지는 물의 온도와 이를 거치지 않은 혼합수의 온도와의 편차가 커 여과기 모터 고장시에는 욕탕에서 목욕하는 사람들에게 화상을 입히게 되는 문제점이 있었다.

따라서, 본 발명은 상기 제반문제를 해결하기 위해 창출된 것으로서, 그 목적은, 별도의 열교환기 없이 급탕탱크의 급탕온수로 온수의 공급과 혼합수의 열보 충 온수공급을 동시에 이루도록 함으로서 욕탕의 온도가 일정하게 유지되도록 하고 욕조수 교체주기를 길게 할 수 있어 연료를 절감 할 수 있고 , 설치비를 절감하며, 시스템 운용에 따른 효율성을 극대화하는 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

냉수공급라인과 온수공급라인을 통해 출수되는 냉수 및 온수를 혼합하고, 상기 혼합수를 순환모터의 펌핑력에 의해 욕탕으로 공급되도록 혼합수 공급관이 구성되고, 욕탕 및 난방수로 공급되면서 욕탕수를 재입수하여 혼합수 공급관과 연통되게 구성되며, 상기 혼합수 순환관을 통해 순환되는 더러워진 욕조수의 여과를 위해 여과기가 포함되는 욕탕 및 난방 제어시스템에 있어서,

상기 온수공급라인을 통해 별도의 온수 보충관을 분기 구성하고, 그 온수 보충관은 혼합수 공급관과 연통되게 설치한 특징을 갖는다.

이를 위한 본 발명은 상기 온수 보충관 상에 순환펌프의 고장시 자동적으로 온수유입을 차단하기 위한 전자밸브를 더 구성함이 바람직하다.

또한 본 발명의 상기 온수공급라인은,

상수를 소정 온도로 가열하기 위한 보일러와; 상기 보일러로부터 온수를 공급받기 위한 급탕 공급관 및 급탕 배출관이 연결 설치되는 급탕탱크와; 상기 급탕탱크의 측부에 설치되어 탱크내 온도를 측정하는 급탕 온도계와; 상기 급탕 공급관 상에 설치되어 급탕 온도계의 임의 측정값이 설정값보다 클 때 자동적으로 관을 일시적으로 폐쇄하는 전자밸브를 포함하여 구성됨이 바람직하다.

또한 본 발명은 상기 급탕탱크 내의 온수를 자체적으로 순환시키기 위한 순환펌프를 더 구성함이 바람직하다.

이하 본 발명을 첨부한 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템의 구성 라인도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열효율 향상을 위한 욕탕 제어시스템에서 온수공급라인의 구성을 상세히 도시한 구성도이다.

본 발명의 구성은 도 2에 도시된 바와 같이,

온수공급라인(10)과 냉수공급라인(12)의 온수공급관(11) 및 냉수공급관(13)을 통해 출수되는 냉수 및 온수는 그 관의 합류지점에 설치되는 혼합밸브(14)의 작동에 의해 혼합되고, 상기 혼합밸브(14)의 후방에는 혼합수를 순환모터(16)의 펌핑력에 의해 욕탕으로 공급되도록 혼합수 공급관(15)이 욕탕(도시안됨)까지 이어지도록 구성된다.

또한 욕탕으로 공급되는 욕탕 혼합수 순환관(17)이 혼합수 공급관(15)과 연통되게 구성되며, 상기 혼합수 순환관(17)를 통해 순환되는 더러워진 혼합수의 여과를 위해 여과기(18)가 설치된다. 여기까지의 시스템라인은 기존의 그것과 유사하다.

본 발명에서의 핵심 구성은 기존의 스팀라인을 통해 공급되는 증기열을 이용 하여 혼합수를 2차 가열하는 열교환기 대신에 상기 온수공급라인(10)을 통해 온도를 유지하고 온수 보충관(20)을 분기 구성하고, 그 온수 보충관(20)은 혼합수 공급관(15) 내의 온도센서(19)에 의해 혼합수의 온도가 적정 이하로 떨어질 경우 공급될 수 있도록 혼합수 공급관(15)의 후단에 연통되게 설치되는 것이다.

또한, 상기 온수 보충관(19) 상에 순환모터(16)의 고장시 이를 감지하여 자동적으로 온수유입을 차단하거나 일정 제어흐름에 의해 개폐되도록 하기 위한 전자밸브(21)를 더 구성함이 바람직하다.

한편, 이와 같은 상기 온수공급라인(10)은,

상수를 소정 온도로 가열하기 위한 보일러(10a)와,

상기 보일러로부터 집수된 스팀헷더(10a)로부터 온수를 발생하기 위한 증기공급관(10b-1) 및 응축수 배출관(10b-2)이 급탕탱크내 열교환기와 연결 설치되고 두 개의 탱크가 인접하여 설치되는 급탕탱크(10b)와,

상기 급탕탱크(10b)의 측부에 설치되어 탱크내 온도를 측정하는 온도센서(10c)와,

상기 증기 공급관(10b-1) 상에 설치되어 온도센서(10c)의 임의 측정값이 설정값보다 클 때 자동적으로 관을 일시적으로 폐쇄하는 전자밸브(10d)로 구성된다.

또한 상기 급탕탱크(10b) 내의 온수를 자체적으로 순환시키기 위한 순환펌프(10e)를 더 구성할 수 있다.

미설명부호 C/V는 각 관 상에 설치되어 일방향 흐름을 제어하는 체크밸브이다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작동상태를 설명하면 다음과 같다.

순환모터(16)의 작동에 의해 온수공급라인(10)과 냉수공급라인(12)을 통해 온수 및 냉수가 각 배관을 통해 출수되고, 출수된 온수 및 냉수는 혼합밸브(14)에 의해 목욕하기 좋은 조건의 온도의 혼합수가 되어 혼합수 공급관(15)을 따라 욕탕으로 공급된다.

또한 지속적으로 공급되는 혼합수는 욕탕의 욕조수는 욕탕수의 정화를 도와 욕탕수의 탁도를 맑게 한다. 이때의 욕조수는 사람들에 의해 오염된 상태이기 때문에 여과기(18)에서 이를 정화하여 욕탕으로 순환 공급되도록 하고 있다.

그러나 혼합수의 온도가 적정온도 이하로 떨어질 경우에는 상기 혼합수 공급관(15) 상에 설치되는 온도센서(19)에서 이를 측정하고 일정 제어흐름에 의해 닫혀있던 전자밸브(21)를 개방시켜 항상 일정한 온도(80 ~ 85℃)로 유지되는 온수공급라인(10)과 연결된 온수 보충관(20)을 통해 온수를 공급하여 욕탕의 온수가 일정온도로 유지되도록 하고 있다.

한편, 온수공급라인(10)은 두 개의 급탕탱크(10b)로 이루어져 있고, 각각의 급탕탱크(10b)에는 온도센서(10c)가 설치되어 있어 보일러(10a)에 의해 가열되어진 온수를 실시간으로 측정하고 있다.

상기 온도센서(10c)에서 검지된 값이 설정온도(80 ~ 85℃)가 될 때까지 전자밸브(10d)와 보일러(10a)를 작동시켜 급탕탱크(10b) 내의 온수를 가열하고, 설정온도 이상이 되면 전자밸브(10d)를 차단함과 동시에 보일러(10a)를 오프시키도록 하여 항상 일정한 온도의 온수가 제공되도록 제어된다.

또한 상기 급탕탱크(10b)에는 순환펌프(10e)에 의해 탱크 내의 온수를 자체적으로 순환시키도록 하고 있는데, 그 이유는 대류를 계속적으로 유지시키도록 하여 탱크내의 온도편차를 최소화하기 위함이다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변경 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

이상에서와 같은 본 발명을 적용하게 되면, 별도의 열교환기 없이 급탕탱크의 온수만으로 온수의 공급과 혼합수의 열보충 온수공급을 동시에 이루도록 구성되어 있기 때문에 항상 일정한 온수 및 혼합수가 공급되어 열효율이 극대화됨은 물론 연료절감과 설치비 및 유지비 등을 현저하게 절감할 수 있으며, 시스템 운용에 따른 효율성을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

1. 온수공급라인(10)과 냉수공급라인(12)을 통해 출수되는 온수 및 냉수를 혼합하고, 상기 혼합수를 순환모터(16)의 펌핑력에 의해 욕탕으로 공급되도록 혼합수 공급관(15)이 구성되고, 욕탕 및 난방수로 공급되면서 욕탕 혼합수 순환관(17)이 혼합수 공급관(15)과 연통되게 구성되며, 상기 혼합수 순환관(17)를 통해 순환되는 더러워진 혼합수의 여과를 위해 여과기(18)가 포함되는 욕탕 제어시스템에 있어서,

   상기 온수공급라인(10)을 통해 별도의 온수 보충관(20)을 분기 구성하고, 그 온수 보충관(20)은 혼합수 공급관(15) 내의 온도센서(19)에 의해 혼합수의 온도가 적정 이하로 떨어질 경우 공급될 수 있도록 혼합수 공급관(15)의 후단에 연통되게 설치함을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 온수 보충관(19) 상에 순환모터(16)의 고장시 자동적으로 온수유입을 차단하거나 일정 제어흐름에 의해 개폐되도록 하기 위한 전자밸브(21)를 더 구성함을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템.
3. 제 1항에 있어서, 상기 온수공급라인(10)은,

   상수를 소정 온도로 가열하기 위한 보일러(10a)와;

   상기 보일러(10a)로부터 온수를 공급받기 위한 급탕 공급관(10b-1) 및 급탕 배출관(10b-2)이 연결 설치되는 급탕탱크(10b)와;

   상기 급탕탱크(10b)의 측부에 설치되어 탱크내 온도를 측정하는 온도센서(10c)와;

   상기 급탕 공급관(10b-1) 상에 설치되어 온도센서(10c)의 임의 측정값이 설정값보다 클 때 자동적으로 관을 일시적으로 폐쇄하는 전자밸브(10d);를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템.
4. 제 3항에 있어서, 상기 급탕탱크(10b) 내의 온수를 자체적으로 순환시키기 위한 순환펌프(10e)를 더 구성함을 특징으로 하는 열효율 향상을 위한 욕탕 및 난방 제어시스템.

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