KR100742274B1 - 난방 겸용 급탕장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 난방 겸용 급탕장치에 관한 것으로, 특히 하나의 보일러를 이용하여 난방 및 급탕을 함께 사용하더라도 난방이나 급탕효율이 크게 떨어지지 않고 그대로 충분하게 활용할 수 있도록 하는 난방 겸용 급탕장치에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 기존의 난방용 보일러를 활용하여 난방용 보일러에서 가열된 고열의 난방용 순환수는 난방목적으로 활용하면서 그 순환수를 급탕장치에 활용하되, 상기 급탕장치는 급탕공간의 내측으로 순환수 유동공간이 위치하도록 하고 상기 급탕공간에는 상기 순환수 유동공간을 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관을 설치하여 이루어지고, 상기 유동관은 일측은 낮게 그리고 다른 일측은 높게 경사를 이루어 설치되어, 보일러의 내부에서 가열된 고열의 순환수는 난방 목적으로 활용이 가능하고 동시에 급탕장치의 순환수 유동공간에 순환 공급하는 경우 급탕공간에 있던 급탕용 물을 신속하게 데워주어 급탕수로서 곧바로 사용할 수 있도록 함에 그 특징이 있다.

난방, 급탕, 겸용, 보일러, 순환수 유동공간, 급탕공간

Description

난방 겸용 급탕장치{Room and Water Heating System}

도 1은 본 발명의 바람직한 일례로서 전체적인 계통도,

도 2는 본 발명의 다른 바람직한 일례로서 전체적인 계통도,

도 3은 도 1 및 도 2에 있어서 급탕장치와 보일러에 채택하여 활용되는 주요부를 발췌하여 나타낸 일부 절결 사시도,
도 4는 도 3의 평면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 난방용 보일러, 2: 난방공간,

3: 급탕장치, 10: 수실,

12: 연도, 14: 가열기,

16: 유동관, 30: 급탕공간,

32: 순환수 유동공간, 34: 유동관,

40: 연소실, 42: 배기구,

44: 순환펌프, 46: 밸브

본 발명은 난방 겸용 급탕장치에 관한 것으로, 특히 하나의 보일러를 이용하 여 난방 및 급탕을 함께 사용하더라도 난방이나 급탕효율이 크게 떨어지지 않고 그대로도 충분하게 활용할 수 있도록 하는 난방 겸용 급탕장치에 관한 것이다.

일반적으로 종래에 있어서는 난방전용 보일러, 급탕전용 보일러, 그리고 난방/급탕겸용 보일러가 사용되고 있는데, 그 중 각각 전용 목적으로 활용되고 있는 경우로서 난방전용 보일러와 급탕전용 보일러의 경우에는 나름대로의 용량과 특성에 맞게 활용하고 있으나, 각각의 목적에 따라 별도로 보일러를 설치하고 이를 각각 별도로 사용하여야 하므로 설비비용이 많이 소요되고 관리비용도 많이 소요되게 되어 비경제적인 면이 있다.

또한, 난방/급탕겸용 보일러의 경우에는 대부분이 난방능력은 어느 정도 충족시켜 주고 있으나 급탕능력이 현격하게 떨어져 사용자의 불만을 발생시키고 있으며, 이를 효과적으로 해결할 수 있는 대책이 마련되어 있지 않아 아주 불편한 상황이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제를 해소하기 위하여 다음과 같은 목적을 가지고 연구 및 개발이 이루어졌다.

본 발명의 주목적은 난방용 보일러 한 대를 활용하여 고열의 난방용 순환수는 난방용으로 기본적으로 활용하면서 적정 온도 이상의 난방이 이루어져 난방을 위한 보일러의 가동을 중단시키는 경우에는 보일러를 급탕 목적으로 가동시켜 난방용 순환수를 열교환 효율이 우수한 급탕장치로 순환 공급하여 온수를 만들어 보관하였다가 필요시에 급탕 목적으로 활용할 수 있도록 하여 난방 목적으로나 급탕 목 적으로 모두 충족할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 난방 중에 동시에 급탕 목적으로 활용하여 난방용 순환수 중 일부를 급탕장치로 순환 공급하여 급탕장치를 가동하는 경우에도 보다 신속하게 열교환이 이루어져 원하는 온도 이상의 온수를 만드는데 소요되는 시간을 단축하여 사용상 편리성을 극대화하고자 하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 구조가 단순하여 제작이 용이하고 제조원가를 낮출 수 있으며, 탈착이 용이하여 파손시 수리나 교체가 용이하고 사용중에 내부에 이물질이나 스케일이 잘 쌓이지 아니하며, 설사 이물질이 쌓여 효율이 저하되더라도 이를 쉽게 제거할 수 있어 사용수명을 크게 연장할 수 있도록 하고자 함에 있다.

본 발명은 위와 같은 목적들을 달성하기 위하여, 난방용 보일러에서 가열된 고열의 난방용 순환수는 난방공간에 난방목적으로 활용하면서 그 순환수를 급탕장치에 활용하되, 상기 급탕장치는 급탕공간의 내측으로 순환수 유동공간이 위치하도록 하고 상기 급탕공간에는 상기 순환수 유동공간을 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관을 설치하여 이루어지고, 상기 유동관은 일측은 낮게 그리고 그 대향측은 높게 경사를 이루어 설치되어 구성되고, 상기 난방용 보일러는 수실과 접하여 별도로 구획된 연도를 갖추고 상기 연도를 통하여 버너를 포함하는 가열기로부터 발생된 열기가 통과하면서 수실의 가열이 이루어지되, 상기 수실에는 내측의 연도를 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관을 설치하여 구성되고, 상기 유동관은 일측은 낮게 그 대향측은 높게 경사를 이루도록 설치되어 구성됨을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 다수의 유동관은 순차적으로 나선형으로 변위되는 위치에 설치되어 이루어짐을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면에 의하여 본 발명에 대한 바람직한 실시예를 보다 상세하게 살펴보기로 한다.

도 1 내지 도 3에 예시한 바와 같이, 본 발명에 의하면 공통적으로 난방용 보일러(1)에서 가열된 고열의 난방용 순환수는 난방공간(2)에 난방목적으로 활용하면서 그 순환수를 급탕장치(3)에 활용하되, 상기 급탕장치(3)는 급탕공간(30)의 내측으로 순환수 유동공간(32)이 위치하도록 하고 상기 급탕공간(30)에는 상기 순환수 유동공간을 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관(34)을 설치하여 이루어지고, 상기 유동관(34)은 일측은 낮게 그리고 그 대향측은 높게 경사를 이루어 설치되어 구성된다.

또한, 상기 난방용 보일러(1)는 도 1에 예시한 바와 같이 종래의 보일러를 그대로 사용하여도 되고, 도 2에 예시한 바와 같이 수실(10)과 접하여 별도로 구획된 연도(12)를 갖추고 상기 연도(12)를 통하여 버너를 포함하는 가열기(14)로부터 발생된 열기가 통과하면서 수실(10)의 가열이 이루어지되, 상기 수실(10)에는 내측의 연도(12)를 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관(16)을 설치하여 구성되고, 상기 유동관(16)은 일측은 낮게 그 대향측은 높게 경사를 이루도록 설치되어 구성된다.

이때, 상기 다수의 유동관(16)(34)은 순차적으로 나선형으로 변위되는 위치에 설치함이 바람직하다.

또한, 상기 유동관(16)(34)이 설치되는 연도(12) 또는 순환수 유동공간(32)은 단일 또는 복수개를 동시에 설치하여 활용할 수 있다.

미설명 부호로서 40은 가열기(14)의 연소실을 나타내고 42는 배기구를, 44는 순환용 펌프, 그리고 46은 밸브를 각각 나타낸다.

다음은 전술한 바와 같이 이루어지는 본 발명에 대하여 그 작동이 이루어지는 과정을 살펴보기로 한다.

우선, 도 1에 예시한 실시예를 기준으로 살펴보면, 난방용 보일러(1)에서 생성시킨 고온의 온수는 밸브(46)를 개방한 상태에서 순환펌프(44)를 가동시키게 되면 급송 순환이 이루어져 난방공간(2)을 경유하면서 난방 작동을 수행하게 되고 실내 난방 작동이 종래와 마찬가지로 이루어지게 된다.

이와 같이 난방작동이 계속적으로 이루어지면서 실내의 온도가 상승하여 원하는 난방온도에 도달하게 되면 난방용 보일러(1)의 가동을 중단시키게 된다.

이때, 순환펌프(44)의 가동을 간헐적으로 수행하면서 실내의 온도가 낮추어지는 것을 방지하되, 난방용 보일러(1)의 가동을 중단시키지 아니하고 급탕장치(3)의 가동을 수행하고자 별도로 위치한 밸브(46)를 개방하고 순환펌프(44)를 가동하게 되면 순환수 유동공간(32)의 내부로 뜨거운 온수의 공급이 계속적으로 이루어지게 되어 순환수 유동공간(32)의 내부온도가 급상승하게 되고, 이때 미리 급탕장치(3)의 내부 급탕공간(30)에 채워져 있던 급탕용 물은 유동관(34)의 내부에 연통 된 상태로 존재하였다가 상기 순환수 유동공간(32)의 내부 온도가 급상승하면서 상호간 온도차가 크게 벌어지게 되어 유동관(34)의 내부 물을 가열하도록 열전달이 이루어져 유동관(34) 내부 물의 온도 상승이 빠르게 이루어지게 된다.

또한, 유동관(34)의 내부 물의 온도가 급상승하게 되면 서로 연통된 상태에 있던 급탕공간(30)의 내부에 있던 물과의 온도차이에 의하여 상호간 열유동에 의한 물흐름이 강제적으로 발생되게 되고, 상기 유동관(34)의 경우 일측은 낮고 대향측은 높게 경사져 있는 상태로 설치되어 있어 유동관(34)을 통한 물의 흐름이 보다 호라발하게 이루어지면서 급탕공간(30) 내부의 물의 상하방향 흐름도 자연스럽게 이루어져 급탕공간(30) 내부의 물도 전체적으로 신속하게 열평형이 이루어지게 되어 급탕을 위한 급탕수의 생산이 빠르게 이루어지게 된다.

도 2에 예시한 실시예를 기준으로 살펴보면, 급탕장치(3)의 경우에는 전술한 도 1의 실시예와 동일하나, 난방용 보일러(1)를 수실(10)의 내측에 연도(12)를 형성하고 가열기(14)를 갖춘 연소실(40)과 별도의 배기구(42)를 갖추며 유동관(16)을 갖춘 연도(12)를 구성하여 처음부터 난방공간(2)에 대한 난방과 급탕장치(3)의 급탕수 생산을 위한 고온의 난방수를 보다 효과적으로 생성할 수 있도록 한 것으로서, 작동시에는 가열기(14)로부터 발생되는 화염과 연소가스는 연도(12)를 경유하면서 연도(12)의 내벽과 연도(12)를 경사지게 가로지르는 유동관(16)의 외측을 가열하게 되는데, 유동관(16) 내부에 위치한 물은 수실(10)의 내부에 저장되어 있던 물과 비교하게 되면 상대적으로 극히 적은 량에 해당하므로 상기 가열기(14)에 의하여 발생된 화염과 연소가스에 의하여 신속하게 가열되어 온도가 급상승하게 되 며, 이와 같이 온도가 급상승하게 된 유동관(16) 내부의 물은 수실(10) 내부에 위치하고 있던 물의 온도와 크게 온도차가 나게 되므로, 열유동이 이루어지면서 수실(10) 내부에서 물의 유동에 의한 흐름이 발생되게 된다.

특히, 상기 유동관(16)의 경우에 일측은 낮게 그 대향측은 높게 구성되어 있어 유동관(16)을 통한 물의 유동이 보다 활발하게 이루어지면서 물의 흐름이 강제적으로 이루어져 수실(10) 내부 물의 상하 방향 유동도 자연스럽게 이루어지게 되고 보다 신속한 열전달과 함께 수실(10) 내부의 물은 전체적으로 열평형이 아주 용이하게 이루어지게 되며, 유동관(16)의 경우에 나선형으로 변위가 순차적으로 달리하여 설치되므로 연도(12)의 내측을 화염과 열기가 선회하면서 이동하게 되어 이동도 더 잘 이루어지게 되고 상호간의 열전달도 보다 효과적으로 이루어져 난방수의 생산이 신속하게 이루어질 수 있게 된다.

그리하여 상기와 같이 생성된 난방수를 이용하여 난방공간(2)에 대한 난방작동과 급탕장치(3)에 대한 급탕작동이 보다 원활하게 이루어질 수 있게 된다.

더욱이, 도 1 및 도 2에 예시한 실시예에 대하여 공통적으로 급탕장치(3)에 대한 작동을 구체적으로 살펴보면, 순환수 유동공간(32)을 통과하게 되는 높은 온도의 물은 유동관(34)을 가열하게 되므로 유동관(34)의 내부 물과의 에너지 밀도차에 의하여 유동공간(32)의 내부에 있던 물에 대한 열유동을 활발하게 유도하게 되고 상대적으로 큰 용량의 급탕공간(30)이라 할지라도 순환수 유동공간(32) 내부 물과의 온도 고저차이를 극복하고 열평형이 이루어질 때까지 열유동이 계속적으로 이루어지게 된다.

이와 같이 열평형이 이루어지게 되면 유동관(34) 내부 물의 흐름에 의한 유동현상이 발생하지 않게 되지만, 다시 급탕공간(30) 내부 급탕수의 온도가 내려가서 유동관(34) 내부 물의 온도와 순환수 유동공간(32) 내부 물의 온도와 상호간 차이가 발생하게 되면 이들 상호간의 온도차에 의하여 자동적으로 다시 열유동이 발생하게 되는 작동이 반복적으로 이루어지게 된다.

물론, 전술한 바와 같이 난방공간(2)에 대한 난방작동을 수행하지 않는 시간을 이용하여 급탕장치(3)에 대한 급탕수의 생산을 수행하는 것이 바람직하겠으나, 난방공간(2)에 대한 난방작동과 급탕장치(3)에 대한 급탕작동을 동시에 수행하더라도 급탕공간(30), 순환수 유동공간(32) 및 유동관(34)의 결합된 독특한 구조의 급탕장치(3)에 의하여 신속하게 급탕수의 생산이 가능하게 되므로 실제적인 난방작동에는 크게 영향을 끼치지 않게 된다.

이상 살펴본 바와 같이, 본 발명은 난방용 보일러(1) 한 대를 활용하여 고열의 난방용 순환수는 난방용으로 기본적으로 활용하면서 적정 온도 이상의 난방이 이루어져 난방을 위한 보일러의 가동을 중단시키는 경우에는 보일러를 급탕 목적으로 가동시켜 난방용 순환수를 열교환 효율이 우수한 급탕장치(3)로 순환 공급하여 온수를 만들어 보관하였다가 필요시에 급탕 목적으로 활용할 수 있도록 하여 난방 목적으로나 급탕 목적으로 모두 충족할 수 있게 된다.

또한, 본 발명은 난방 중에 동시에 급탕 목적으로 활용하여 난방용 순환수 중 일부를 급탕장치(3)로 순환 공급하여 급탕장치(3)를 가동하는 경우에도 보다 신 속하게 열교환이 이루어져 원하는 온도 이상의 온수를 만드는데 소요되는 시간을 단축하여 사용상 편리성을 극대화할 수 있고, 전체적으로 그 구조가 단순하여 제작이 용이하고 제조원가를 낮출 수 있으며, 탈착이 용이하여 파손시 수리나 교체가 용이하고 사용중에 내부에 이물질이나 스케일이 잘 쌓이지 아니하며, 설사 이물질이 쌓여 효율이 저하되더라도 이를 쉽게 제거할 수 있어 사용수명을 크게 연장할 수 있는 등의 우수한 효과를 갖게 된다.

Claims (4)

1. 난방용 보일러(1)에서 가열된 고열의 난방용 순환수는 난방공간(2)에 난방목적으로 활용하면서 그 순환수를 급탕장치(3)에 활용하고,

   상기 난방용 보일러(1)는 수실(10)과 접하여 별도로 구획된 연도(12)를 갖추고 상기 연도(12)를 통하여 버너를 포함하는 가열기(14)로부터 발생된 열기가 통과하면서 수실(10)의 가열이 이루어지되, 상기 수실(10)에는 내측의 연도(12)를 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관(16)을 설치하여 구성되고, 상기 유동관(16)은 일측은 낮게 그 대향측은 높게 경사를 이루도록 설치되어 구성이 이루어지고,

   상기 급탕장치(3)는 급탕공간(30)의 내측으로 순환수 유동공간(32)이 위치하도록 하고 상기 급탕공간(30)에는 상기 순환수 유동공간을 가로지르면서 연통하는 다수의 유동관(34)을 설치하여 이루어지고, 상기 유동관(34)은 일측은 낮게 그리고 그 대향측은 높게 경사를 이루어 설치되어 구성이 이루어지며,

   상기 다수의 유동관(16)(34)은 순차적으로 나선형으로 변위되는 위치에 설치되고,

   상기 유동관(16)(34)이 설치되는 연도(12) 또는 순환수 유동공간(32)은 단일로 설치하여 활용됨을 특징으로 하는 난방 겸용 급탕장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 유동관(16)(34)이 설치되는 연도(12)나 순환수 유동공간(32)은 복수개를 동시에 설치하여 활용되는 것을 특징으로 하는 난방 겸용 급탕장치.

Images