KR100879629B1 - Cooling and heating system with middle cold accumulator for preventing heat damage of bladder type expansion tank - Google Patents

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Abstract

A cooling and heating system is provided to prevent damage to a bladder type expansion tank by keeping the expansion water from directly flowing into the expansion tank. A cooling and heating system comprises a circulation pipe(10) having a heating source facility(1), a pump and a load(10a), a closed bladder type expansion tank(20) accommodating the expansion water flowing out of the circulation pipe, and an intermediate storage tank(30) preserving water as much as the amount of the expansion water flowing out through an expansion pipe(10b) and keeping the expansion water from directly flowing into the expansion tank in order to prevent thermal damage to the expansion tank.

Description

격막식 팽창탱크의 열손상 방지용 중간저장탱크를 구비하는 냉난방 시스템{COOLING AND HEATING SYSTEM WITH MIDDLE COLD ACCUMULATOR FOR PREVENTING HEAT DAMAGE OF BLADDER TYPE EXPANSION TANK}COOLING AND HEATING SYSTEM WITH MIDDLE COLD ACCUMULATOR FOR PREVENTING HEAT DAMAGE OF BLADDER TYPE EXPANSION TANK}

본 발명은 냉난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 격막식 밀폐형 팽창탱크를 구비하는 냉난방 시스템에 있어서, 고온 또는 저온의 냉난방용 순환수에 의하여 팽창탱크 내에 구비되는 고무 격막이 손상되는 것을 방지하기 위해 순환배관과 팽창탱크 사이에 열적 충격을 완충시켜줄 수 있는 중간저장탱크를 구비하는 냉난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling and heating system, and more particularly, in a cooling and heating system having a diaphragm sealed expansion tank, to prevent the rubber diaphragm provided in the expansion tank from being damaged by hot or cold circulating water for cooling and heating. The present invention relates to a cooling and heating system having an intermediate storage tank capable of cushioning thermal shock between a circulation pipe and an expansion tank.

현재, 냉난방 시스템으로서, 소각장, 복합열병합발전에 의한 구역냉난방(CES;Community Energy System) 또는 지역냉난방이 활성화되고 있다. 구역냉난방 또는 지역냉난방은 일개의 도시 또는 일정한 지역 내의 주거용, 상업용, 공공용 수용가에 집중된 열원설비(예컨대, 열병합발전소)에서 그들이 필요로하는 냉난방, 급탕 및 냉방에 필요한 열을 개별의 열생산시설(유류, 가스보일러 등)을 갖추지 않고 집중화된 열원설비로부터 경제적으로 생산된 열을 배관망을 통하여 공급하는 방식이다. 이러한 구역냉난방 또는 지역냉난방 열의 공급은 다음과 같이 이루어진다. Currently, incineration plants, community energy systems (CES) or district heating and cooling by incorporating cogeneration are being activated. District heating or district heating is used to heat the heating, hot water supply, and cooling required by individual heat production facilities (oil, etc.) in a heat source facility (eg, cogeneration plant) concentrated in residential, commercial, and public customers within a city or a certain area. It is a method of supplying heat produced economically from a concentrated heat source facility through a pipe network without having a gas boiler, etc.). This district heating or district heating heat supply is as follows.

먼저 열원설비에서 만들어진 구역냉난방 또는 지역냉난방 열매체를 보온이 양호한 배관망을 통해 수용가 열교환기실까지 공급한다. 열교환기실에 공급된 열매체는 별도의 수용가용 열교환기를 통하여 수용가의 내부 순환 열매체에 열을 전달한뒤, 다시 열원설비로 회수된다. 열교환기실에서 열을 전달받은 수용가 순환수는 각 세대 및 빌딩의 각층에 공급된다. 이러한, 구역냉난방 또는 지역냉난방을 위한 열매체로는 주로 물이 사용되는데, 구역냉난방 및 지역냉난방의 특성상 물을 대체로 중고온(100℃ 이상)으로 가열하여 배관을 통하여 순환시키게 된다. First, the district heating or district heating and heating medium produced by the heat source equipment is supplied to the customer heat exchanger chamber through the pipe network with good insulation. The heat medium supplied to the heat exchanger chamber transfers heat to the internal circulation heat medium of the customer through a separate customer heat exchanger, and is then recovered to the heat source facility. The consumer circulating water, which receives heat from the heat exchanger chamber, is supplied to each floor of each household and building. As the heat medium for district cooling or district heating, water is mainly used. Due to the characteristics of the district cooling and district cooling, water is generally heated to a high temperature (100 ° C. or more) and circulated through the pipe.

이러한 통상의 냉난방 시스템은, 도 1 에 도시된 바와 같이, 수용가의 부하(10a), 예컨대, 냉난방기기와 연결되는 순환배관(10)과, 상기 순환배관(10)의 일측에 배관수를 가열 또는 냉각하도록 설치한 열원설비(1)와, 상기 순환배관(10)의 일측에 열원설비(1)를 통해 가열 또는 냉각된 배관수를 순환시켜주도록 설치한 펌프와, 상기 순환배관(10)의 일측에 분기되어 온도에 따라 팽창되는 물을 수용하도록 설치한 팽창탱크(20)로 구성된다. As shown in FIG. 1, the conventional air conditioning and heating system includes a circulation pipe 10 connected to a load 10a of a customer, for example, a cooling and heating device, and a pipe water on one side of the circulation pipe 10. A heat source facility (1) installed to cool, a pump installed to circulate the heated or cooled pipe water through the heat source facility (1) on one side of the circulation pipe (10), and one side of the circulation pipe (10) It is composed of an expansion tank (20) installed to accommodate the water branched to expand in accordance with the temperature.

상기와 같은 종래의 냉난방 시스템의 작동을 살펴보면, 먼저 열원설비(1)를 이용해 배관수를 가열한 후, 이송설비인 펌프(P)를 구동시켜 상기 가열된 물을 순환시켜주면, 상기 순환되는 물은 배관을 따라 건물 내를 지나면서 건물 내에 설치된 냉난방기기와 같은 부하(10a)를 통해 냉난방을 행하게 된다. 이때 밀폐된 배관 내를 순환하는 배관수의 온도가 올라감에 따라 상기 배관수는 팽창을 하게 되고, 이렇게 팽창된 배관수는 순환배관(10)의 일측에 형성된 팽창관(10b)을 통해 팽창탱크(20)로 보내지게 되고, 다시 온도가 내려감에 따라 팽창수가 수축을 하게 되면 팽창탱크(20) 내의 팽창수가 팽창관(10b)을 통해 순환배관(10)으로 보내져 재순환된다. Looking at the operation of the conventional air-conditioning system as described above, first heating the pipe water by using the heat source equipment (1), and then circulating the heated water by driving the pump (P), the transfer equipment, the circulated water The air is heated and cooled through the load 10a such as a heating and cooling device installed in the building while passing in the building along the pipe. In this case, as the temperature of the pipe water circulating in the sealed pipe increases, the pipe water expands, and the expanded pipe water expands through the expansion pipe 10b formed on one side of the circulation pipe 10. 20) and when the expansion water contracts as the temperature decreases again, the expansion water in the expansion tank 20 is sent to the circulation pipe 10 through the expansion pipe 10b and recycled.

이러한 통상의 냉난방 시스템에 사용되는 팽창탱크(20)는 팽창탱크 내부가 외부대기에 개방되었는지 여부에 따라, 개방식 팽창탱크와 밀폐식 팽창탱크로 구분되고, 밀폐식 팽창탱크는 내부에 고무격막을 구비하는지 여부에 따라 격막식 팽창탱크와 비격막식 팽창탱크로 구분된다. The expansion tank 20 used in such a conventional heating and cooling system is divided into an open expansion tank and a closed expansion tank according to whether the inside of the expansion tank is open to the outside atmosphere, and the closed expansion tank has a rubber diaphragm therein. It is divided into a diaphragm expansion tank and a non-diaphragm expansion tank according to whether or not.

종래에는 탱크 내부가 외부 대기에 개방된 형태인 개방식 팽창탱크가 설치비가 저렴하고 보충수의 공급이 용이하기 때문에 많이 사용되었으나, 대기로부터의 배관내 공기 혼입 및 용해로 인한 배관의 부식과 증발 또는 오버플로우 등에 의한 에너지 손상, 높은 설치 위치, 동파 우려 등의 단점이 존재하였다. Conventionally, open expansion tanks in which the inside of the tank is opened to the outside atmosphere have been widely used because of low installation cost and easy supply of supplemental water, but corrosion and evaporation or overflow of pipes due to air mixing and dissolution in the pipes from the atmosphere There are disadvantages such as energy damage, high installation position, freezing concerns, and the like.

상기와 같은 개방식 팽창탱크의 단점을 개선한 방식으로서 비격막식 밀폐식 팽창탱크가 개발되었다. 비격막식 밀폐식 팽창탱크는 압력탱크 내에 팽창수와 접촉하는 공기쿠션에 의해 압력이 변화하면서 팽창량을 흡입하는 구조로 되어 있다. 이러한 비격막식 밀폐식 팽창탱크에서는, 사용 중에 공기가 계속 물에 용해되어 소모 되고, 에어벤트(air vent)등을 통해 공기가 배관 밖으로 배출되기 때문에 시간이 경과하면 탱크 내의 공기가 없어지고 물만 가득차서 팽창수를 흡수할 수 없게 되는 워터로깅(water logging) 현상이 발생하므로 대부분의 경우 공기압축기를 사용하여 공기를 계속 공급한다.As a way of improving the disadvantages of the open expansion tank as described above, a non-diaphragm sealed expansion tank has been developed. The non-diaphragm sealed expansion tank has a structure in which the expansion amount is sucked while the pressure is changed by an air cushion in contact with the expansion water in the pressure tank. In such a non-diaphragm sealed expansion tank, air is continuously dissolved in water and consumed during use, and air is discharged out of the pipe through an air vent, so that the air in the tank disappears and water only becomes full over time. Water logging, which can't absorb the expansion water, occurs, so in most cases air compressors continue to supply air.

격막식 팽창탱크는 밀폐된 팽창탱크 내에 고무격막(22)이 구비되는 것으로, 고무격막(22) 외부는 탱크내 압력조절을 위한 공기 또는 질소가스가 충진되는 공기실로 구성되고, 고무격막(22) 내부는 순환배관(10)으로부터 팽창되어 유출되는 배관수(팽창수)를 수용하는 수실로 구성된다. 이러한 고무격막(22)을 구비하는 격막식 팽창탱크의 경우, 공기 또는 질소가스가 고무격막(22)에 의해 배관수로부터 격리되어 직접 접촉되지 않기 때문에 배관수에 공기나 가스가 혼입되거나 용해되어 발생하는 문제점을 현저하게 줄일 수 있는 장점이 존재한다.The diaphragm expansion tank is provided with a rubber diaphragm 22 in a sealed expansion tank. The outside of the rubber diaphragm 22 consists of an air chamber filled with air or nitrogen gas for pressure regulation in the tank, and the rubber diaphragm 22. The interior is composed of a water chamber that accommodates the pipe water (expansion water) is expanded from the circulation pipe 10 to flow out. In the case of a diaphragm expansion tank having such a rubber diaphragm 22, air or nitrogen gas is separated from the plumbing water by the rubber diaphragm 22 and is not directly contacted. There is an advantage that can significantly reduce the problem.

그러나, 이러한 팽창탱크를 구비하는 종래의 냉난방 시스템에 있어서는, 팽창탱크(20)가 순환배관(10)과 직접적으로 연결되기 때문에, 팽창된 배관수(팽창수)의 열이 팽창탱크(20)에 그대로 전달된다. 특히, 팽창수의 온도가 중고온인 경우(100℃ 이상) 고무격막(22)을 구비하는 격막식 팽창탱크의 경우 고무격막(22)이 열에 의해 변형되거나 파손될 위험이 존재하게 된다. 또한, 팽창수의 온도가 과도하게 낮은 경우(-5℃ 이하)에도 고무격막(22)의 한계 온도 초과로 인한 손상이 발생될 우려가 있다. 이를 피하기 위해, 고무격막(22)을 구비하지 않는 비격막식 팽 창탱크를 사용할 경우에는 탱크내 압력 조절을 위한 질소가스 충진 및 제어 장치 등의 제반설비가 요구되기 때문에 시스템이 복잡해지고 설치 및 유지 비용이 많이 들게 되어 소형 냉난방 시스템에 있어서는 시스템 규모에 비해 너무 고가의 비용이 소요되어 경제적이지 못한 단점이 존재한다. 따라서, 시스템 설치 및 유지 비용이 저렴한 격막식 팽창탱크를 사용하면서도 고무격막(22)이 팽창수의 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 장치 또는 설비가 절실히 요구되고 있는 실정이다. However, in the conventional cooling and heating system having such an expansion tank, since the expansion tank 20 is directly connected to the circulation pipe 10, the heat of the expanded pipe water (expansion water) is transferred to the expansion tank (20). It is delivered as it is. In particular, when the temperature of the expanded water is a high temperature (100 ℃ or more) in the case of the diaphragm expansion tank having a rubber diaphragm 22, there is a risk that the rubber diaphragm 22 is deformed or broken by heat. In addition, even when the temperature of the expanded water is excessively low (-5 ° C. or less), there is a fear that damage due to exceeding the limit temperature of the rubber diaphragm 22 may occur. To avoid this, when the non-diaphragm expansion tank without the rubber diaphragm 22 is used, the system becomes complicated and the installation and maintenance is required because it requires various facilities such as nitrogen gas filling and control device for pressure adjustment in the tank. Due to the high cost, a small heating and cooling system is too expensive for the size of the system, there is a disadvantage that is not economical. Therefore, there is an urgent need for an apparatus or facility that can prevent the rubber diaphragm 22 from being damaged by the heat of the expansion water while using a diaphragm expansion tank having low system installation and maintenance costs.

본 발명은 상술한 바와 같은 격막식 팽창탱크를 구비하는 냉난방 시스템의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 고온 또는 저온의 냉난방용 순환수에 의하여 격막식 팽창탱크의 열손상을 방지할 수 있는 냉난방 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the problem of the air-conditioning system having a diaphragm expansion tank as described above, the heating and cooling system that can prevent the thermal damage of the diaphragm expansion tank by the high temperature or low temperature cooling and cooling circulation The purpose is to provide.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현된다. The objects and advantages of the present invention will be described in more detail below, and will be further embodied by the examples. Furthermore, the objects and advantages of the invention are realized by the means indicated in the claims and combinations thereof.

상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 냉난방 시스템은, 열원설비(1)와 펌프 그리고 부하(10a)를 구비하는 통상의 순환배관(10)과, 상기 순환배관(10)의 일측으로부터 분기되는 팽창관(10b)에 연결되어 순환배관(10)으로부 터 팽창되어 유출되는 팽창수를 수용하되 내부에 고무격막(22)을 구비하는 밀폐형 격막식 팽창탱크를 포함하는 냉난방 시스템으로서, 상기 순환배관(10)과 팽창탱크 사이에는, 순환배관(10)으로부터 팽창되어 팽창관(10b)을 통해 유출되는 팽창수의 양에 상응하는 양의 물을 항시 수용 저장함에 따라 순환배관(10)으로부터 유출되는 팽창수가 직접적으로 팽창탱크로 유입되지 않도록 하여 팽창탱크의 열손상을 방지하기 위한 중간저장탱크가 구비된다. The heating and cooling system according to the present invention for solving the problems as described above, the conventional circulation pipe 10 having a heat source (1), a pump and a load (10a) and from one side of the circulation pipe (10) A cooling and heating system connected to the branched expansion pipe (10b) to receive the expansion water is expanded from the circulation pipe (10) and outflow, but includes a sealed diaphragm expansion tank having a rubber diaphragm 22 therein, wherein Between the circulation pipe (10) and the expansion tank, from the circulation pipe (10) by always receiving and storing an amount of water corresponding to the amount of expansion water that is expanded from the circulation pipe (10) and flows out through the expansion pipe (10b) An intermediate storage tank is provided to prevent the outflowing water from flowing directly into the expansion tank to prevent thermal damage of the expansion tank.

여기서, 상기 중간저장탱크(30)는 순환배관(10)과는 팽창관(10b)에 의해 연결되고, 팽창탱크(20)와는 냉수이송관(34)으로 연결되되, 난방시에는 팽창관(10b)은 상기 중간저장탱크(30)의 상측에 연결되고 냉수이송관(34)은 중간저장탱크(30)의 하측에 연결되는 반면, 냉방시에는 팽창관(10b)은 상기 중간저장탱크(30)의 하측에 연결되고 냉수이송관(34)은 중간저장탱크(30)의 상측에 연결되는 것이 바람직하다. Here, the intermediate storage tank 30 is connected to the circulation pipe 10 by the expansion pipe (10b), and the expansion tank (20) is connected to the cold water transfer pipe (34), when the expansion pipe (10b) Is connected to the upper side of the intermediate storage tank 30 and the cold water transfer pipe 34 is connected to the lower side of the intermediate storage tank 30, while the cooling pipe 10b is lower side of the intermediate storage tank 30 during cooling Is connected to the cold water transfer pipe 34 is preferably connected to the upper side of the intermediate storage tank (30).

그리고, 상기 중간저장탱크는 내부공간이 수직방향으로 다단의 층을 이루면서 분리되도록 다수개의 격판이 소정의 간격을 두고 설치되며, 각 격판 일측에는 층간 물이 통과될 수 있도록 통공이 형성되되, 상기 통공은 물이 각 층을 이동하는 시간을 지연시켜 최대한 물이 섞이지 않도록 하기 위해 각 격판에 형성된 통공의 수평 위치가 상호 지그재그 형태로 이격 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the intermediate storage tank is provided with a plurality of partitions at predetermined intervals so that the inner space is separated by forming a multi-layered layer in the vertical direction, each side of the partition is formed with a through-hole so that water between the layers can pass through, the through-hole It is preferable that the horizontal positions of the through-holes formed in each of the diaphragms are spaced apart from each other in a zigzag form in order to delay the time that the water moves through each layer so that water is not mixed as much as possible.

또한, 난방시 상기 중간저장탱크(30)에 저장된 물의 온도 변화에 대응하여 자동으로 물의 온도를 안전 범위 이내로 유지시키기 위한 자동 온도 조절 수단을 더 포함하되, 상기 온도조절수단은, 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 냉수이송관(34)을 통해 유출 이송되는 물의 온도를 감지하는 온도센서(36)와; 중간저장탱크(30)의 하부에 연결된 드레인관(50)에 설치되어 개폐됨에 따라 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물을 선택적으로 외부로 배출시키는 전자밸브(52)와; 상기 팽창탱크(20)의 수위를 감지하는 레벨트랜스미터(24)와; 온도센서(36)로부터 온도감지신호값을 전달받아 미리 저장된 고온한계값 및 저온한계값과 비교하고, 레벨트랜스미터(24)로부터 수위감지신호값을 전달받아 미리 저장된 수위기준값과 비교하여, 온도센서(36)로부터 전달된 온도감지신호값이 미리 저장된 고온한계값 이상이고 팽창탱크(20)에 구비된 레벨트랜스미터(24)로부터 전달된 수위감지신호값이 미리 저장된 수위기준값 미만인 것으로 판정되는 경우, 상기 중간저장탱크(30)의 하부 드레인관(50)에 구비된 전자밸브(52)를 개방시켜 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 있던 물을 외부로 배출시키도록 제어하는 제어부(100)를 포함하는 것이 바람직하다. The apparatus may further include automatic temperature control means for automatically maintaining the temperature of the water within a safe range in response to the temperature change of the water stored in the intermediate storage tank 30 during heating. The temperature control means may include the intermediate storage tank 30. A temperature sensor 36 which is stored inside and senses a temperature of water which is transported out through the cold water transfer pipe 34; The solenoid valve 52 for selectively discharging the water stored in the intermediate storage tank 30 to the outside as installed and opened in the drain pipe 50 connected to the lower portion of the intermediate storage tank 30; A level transmitter 24 for sensing the water level of the expansion tank 20; Receives the temperature detection signal value from the temperature sensor 36 and compares it with the pre-stored high and low temperature limits, and receives the water level detection signal value from the level transmitter 24 and compares it with the pre-stored water level reference value. When it is determined that the temperature sensing signal value transmitted from the control unit 36 is greater than or equal to the pre-stored high temperature limit value and the level sensing signal value transmitted from the level transmitter 24 provided in the expansion tank 20 is less than the previously stored level reference value, It includes a control unit 100 for controlling to discharge the water stored in the intermediate storage tank 30 to the outside by opening the solenoid valve 52 provided in the lower drain pipe 50 of the storage tank 30 It is preferable.

여기서, 상기 중간저장탱크에 연결된 냉수이송관(34)에 연결되어, 중간저장탱크 내부에 저장된 물이 부족한 경우 이를 보충시켜주기 위해 상기 제어부의 제어명령에 따라 구동되어 보충수를 가압 공급하는 보충수펌프를 더 포함하는 것이 바람직하다. Here, the supplementary water pump is connected to the cold water transfer pipe 34 connected to the intermediate storage tank, and is driven according to the control command of the control unit to compensate for the lack of water stored in the intermediate storage tank and pressurize and supply the supplemental water. It is preferable to further include.

그리고, 냉방시 상기 중간저장탱크(30)에 저장된 물의 온도 변화에 대응하여 자동으로 물의 온도를 안전 범위 이내로 유지시키기 위한 자동 온도 조절 수단을 더 포함하되, 상기 온도조절수단은, 상기 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 냉수이송관(34)을 통해 유출 이송되는 물의 온도를 감지하는 온도센서(36)와; 상기 중간저장탱크(30)내 물을 일시 가열하는 히터(38)와; 상기 온도센서(36)에 의해 감지된 중간저장탱크(30)내 물의 온도감지신호값이 미리 저장된 저온한계값 이하인 것으로 판정되는 경우 상기 히터(38)가 가동되도록 제어하는 제어부(100)를 더 포함하는 것이 바람직하다. In addition, the air conditioner further includes automatic temperature control means for automatically maintaining the temperature of the water within a safe range in response to the temperature change of the water stored in the intermediate storage tank 30, wherein the temperature control means, the intermediate storage tank ( 30) a temperature sensor 36 which is stored inside and senses the temperature of the water which is transferred out through the cold water transfer pipe 34; A heater 38 for temporarily heating water in the intermediate storage tank 30; The control unit 100 further controls to operate the heater 38 when it is determined that the temperature detection signal value of the water in the intermediate storage tank 30 sensed by the temperature sensor 36 is less than or equal to a pre-stored low temperature limit value. It is desirable to.

한편, 상기 순환배관(10)과 팽창관(10b) 사이에는 배관수가 순환배관(10)을 따라 순환하는 동안 중간저장탱크 내에 저장된 냉수가 순환배관(10)으로 유입되거나 순환배관(10)의 배관수가 중간저장탱크로 유출되어 열의 이동이 발생하는 것을 방지하기 위해 열트랩이 추가로 구비되는 것이 바람직하다. Meanwhile, between the circulation pipe 10 and the expansion pipe 10b, the cold water stored in the intermediate storage tank flows into the circulation pipe 10 or the pipe of the circulation pipe 10 while the pipe water circulates along the circulation pipe 10. It is preferable that a heat trap is further provided to prevent the water from flowing into the intermediate storage tank to generate heat.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 냉난방 시스템에 따르면, 순환배관으로부터 팽창되어 유출되는 팽창수가 팽창탱크로 직접 유입되는 것을 방지하고, 팽창탱크로 유입되는 물의 온도를 안전 범위로 유지시킬 수 있어, 고온 또는 저온의 팽창수 의하여 격막식 팽창탱크가 열에 의해 손상되는 것을 방지할 수 있는 탁월한 효과를 갖는다. According to the air-conditioning system according to the present invention as described above, it is possible to prevent the expansion water flowing out of the circulation pipe to flow out into the expansion tank directly, and to maintain the temperature of the water flowing into the expansion tank in a safe range, so that The expansion water at low temperature has an excellent effect of preventing the diaphragm expansion tank from being damaged by heat.

이하, 본 발명에 따른 격막식 팽창탱크의 열손상 방지용 중간저장탱크를 구비하는 냉난방 시스템의 구성 및 작용에 대하여 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments with respect to the configuration and operation of the cooling and heating system having an intermediate storage tank for preventing thermal damage of the diaphragm expansion tank according to the present invention will be described in detail.

도 2a 에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 냉난방 시스템에서 난방시 중간저장탱크의 연결 구성도가 도시되고, 도 2b 에는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 냉난방 시스템에서 냉방시 중간저장탱크의 연결 구성도가 도시된다. 도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 냉난방 시스템은 열원설비(1)와 펌프 그리고 부하(10a)를 구비하는 통상의 순환배관(10)과, 상기 순환배관(10)의 일측으로부터 분기되는 팽창관(10b)에 연결되어 순환배관(10)으로부터 팽창된 배관수를 수용하되 내부에 고무격막(22)을 구비하는 밀폐형 격막식 팽창탱크(20)를 기본적으로 포함하고, 상기 순환배관(10)과 팽창탱크(20) 사이에 중간저장탱크(30)가 추가로 구비된다. Figure 2a is a connection diagram of the intermediate storage tank during heating in the heating and cooling system according to a preferred embodiment of the present invention, Figure 2b is connected to the intermediate storage tank for cooling in the air conditioning system according to a preferred embodiment of the present invention A schematic is shown. As shown in Figure 2a and 2b, the heating and cooling system according to an embodiment of the present invention is a conventional circulation pipe 10 having a heat source (1), a pump and a load (10a) and the circulation pipe ( It is connected to the expansion pipe (10b) branching from one side of 10) accommodates the pipe water expanded from the circulation pipe 10, but basically includes a sealed diaphragm expansion tank 20 having a rubber diaphragm 22 therein And, the intermediate storage tank 30 is further provided between the circulation pipe 10 and the expansion tank 20.

상기 중간저장탱크(30)는 통상 순환배관(10)으로부터 팽창되어 팽창관(10b)을 통해 유출되는 팽창수의 양에 상응하는 양의 물을 항시 수용하여 저장함에 따라, 순환배관(10)으로부터 유출되는 팽창수가 직접적으로 팽창탱크(20)로 유입되지 못하도록 완충하는 장치이다. The intermediate storage tank 30 is usually expanded from the circulation pipe 10 to always receive and store the amount of water corresponding to the amount of expansion water flowing out through the expansion pipe (10b), from the circulation pipe (10) It is a device for buffering the outflowing expansion water does not directly enter the expansion tank (20).

상기 중간저장탱크(30)는 순환배관(10)과는 팽창관(10b)에 의해 연결되고, 팽창탱크(20)와는 냉수이송관(34)으로 연결되되, 난방시에는 도 2a 에 도시된 바와 같이 팽창관(10b)은 상기 중간저장탱크(30)의 상측에 연결되고 냉수이송관(34)은 중간저장탱크(30)의 하측에 연결된다. 반면, 냉방시에는 도 2b 에 도시된 바와 같이, 팽창관(10b)은 상기 중간저장탱크(30)의 하측에 연결되고 냉수이송관(34)은 중간저장탱크(30)의 상측에 연결된다. 이는 고온수가 가벼워 위에 뜨고 저온수가 무거워 아래에 위치되는 원리를 따른 것으로, 이러한 원리를 거스를 경우 중간저장탱크(30)에서 혼합작용이 일어나기 때문에 중간저장탱크(30) 내에 저장된 물의 온도를 대체로 일정하게 유지시키지 못하게 되므로 바람직하지 못하다. The intermediate storage tank 30 is connected to the circulation pipe 10 by the expansion pipe 10b, and is connected to the expansion tank 20 by the cold water transfer pipe 34, as shown in Figure 2a during heating Expansion tube (10b) is connected to the upper side of the intermediate storage tank 30, cold water transfer pipe 34 is connected to the lower side of the intermediate storage tank (30). On the other hand, during cooling, as shown in FIG. 2B, the expansion pipe 10b is connected to the lower side of the intermediate storage tank 30, and the cold water transfer pipe 34 is connected to the upper side of the intermediate storage tank 30. It follows the principle that the hot water floats on the light and the cold water is heavy and located below, and when this is contradicted, the mixing action occurs in the intermediate storage tank 30, so that the temperature of the water stored in the intermediate storage tank 30 is maintained substantially constant. It is not desirable because it will not let you.

이러한 구성을 통하여, 순환배관(10)으로부터 팽창되어 유출되는 팽창수는 중간저장탱크(30)로 유입된다. 이렇게 팽창수가 중간저장탱크(30)로 유입되는 경우, 상기 중간저장탱크(30)는 항시 냉수로 충진되어 있기 때문에 중간저장탱크(30)에 저장되어 있던 물 중 팽창관(10b)을 통해 유입된 양만큼의 물이 중간저장탱크(30)에 연결된 냉수이송관(34)을 따라 유출되어 팽창탱크(20)로 이송된다. Through this configuration, the expansion water flowing out from the circulation pipe 10 flows into the intermediate storage tank 30. In this case, when the expansion water is introduced into the intermediate storage tank 30, the intermediate storage tank 30 is always filled with cold water, and thus the intermediate storage tank 30 is introduced through the expansion pipe 10b among the water stored in the intermediate storage tank 30. The amount of water flows out along the cold water transfer pipe 34 connected to the intermediate storage tank 30 is transferred to the expansion tank (20).

여기서, 상기 중간저장탱크(30)의 수용용량은 해당 순환배관(10)으로부터 팽창되어 유출되는 팽창수의 최대 용량 또는 평균 용량을 미리 측정하거나 예측 설정함에 따라 결정될 수 있으며, 상기 중간저장탱크(30)에 저장되는 냉수는 상대적인 의미로서 팽창탱크(20) 내에 구비된 고무격막(22)이 손상되지 않는 온도 범위에 있는 물로써 대체로 상온에서 60℃ 사이의 범위인 것이 바람직하다. Here, the storage capacity of the intermediate storage tank 30 may be determined by measuring or predicting the maximum capacity or the average capacity of the expansion water flowing out of the circulation pipe 10 in advance, and the intermediate storage tank 30. Cold water stored in) is a water in a temperature range in which the rubber diaphragm 22 provided in the expansion tank 20 is not damaged as a relative meaning, and is preferably in the range of about 60 ° C. at room temperature.

이와 같은 구성을 통하여, 순환배관(10)으로부터 중고온(100℃ 이상)의 팽창수가 유출되어 팽창관(10b)을 통해 중간저장탱크(30)로 유입되는 경우, 중간저장탱크(30)에 저장되어 있던 물이 냉수이송관(34)을 따라 팽창탱크(20)로 이송된다. 즉, 상기 중간저장탱크(30)는 순환배관(10)에서 팽창되어 유출되는 팽창수를 직접적으로 팽창탱크(20)에 전달하는 것이 아니라 자체적으로 저장한 물을 팽창탱크(20)로 흘려 보내줌으로써 고온의 팽창수 유입에 따른 팽창탱크(20)의 열손상을 방지하는 것이다. 이에 따라, 100℃ 이상의 중고온수를 사용하는 소형 냉난방 시스템에서도 격막식 팽창탱크(20)를 안전하게 사용할 수 있게 된다. Through such a configuration, when the expanded water of the high temperature (100 ℃ or more) from the circulation pipe 10 flows out into the intermediate storage tank 30 through the expansion pipe (10b), stored in the intermediate storage tank (30) The water which has been used is transferred to the expansion tank 20 along the cold water transfer pipe 34. That is, the intermediate storage tank 30 does not directly transfer the expansion water that is expanded and circulated in the circulation pipe 10 to the expansion tank 20, but by flowing water that is stored by itself into the expansion tank 20. It is to prevent the thermal damage of the expansion tank 20 due to the inflow of high temperature expansion water. Accordingly, the diaphragm expansion tank 20 can be safely used even in a small air conditioning system using mid-temperature or higher temperature hot water.

한편, 상기 중간저장탱크(30)는 성층구조로 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서 성층구조란 온도가 낮은(또는 높은) 물이 저장된 탱크내로 온도가 높은(또는 낮은) 물이 유입되는 경우에, 온도가 다른 물이 서로 섞이지 않고 일정한 층을 유지하도록 하는 구조로 정의되는바, 간단히 말해서 물의 대류현상이 방지되어 온도가 다른 물이 서로 섞이지 않도록 탱크 내부가 다단의 층으로 구분되어 있는 구조를 의미한다. 이와 같이, 중간저장탱크(30) 내에 저장되어 있는 냉수와 고온의 팽창수가 서로 섞여 열적 평형을 이룸에 따라 팽창탱크(20)로 유입되는 물의 온도가 높아지지 않도록 하기 위해 상기 중간저장탱크(30)가 성층구조로 이루어지는 것이 바람직하다. On the other hand, the intermediate storage tank 30 is preferably made of a stratified structure. Here, the stratified structure is defined as a structure that maintains a constant bed without mixing water of different temperatures when water of high temperature (or low temperature) is introduced into a tank in which water of low temperature (or high temperature) is stored. In short, convection of water is prevented, so that the structure of the tank is divided into multiple layers so that water at different temperatures does not mix with each other. As such, in order to prevent the temperature of the water flowing into the expansion tank 20 from becoming high due to the thermal equilibrium between the cold water and the high-temperature expansion water stored in the intermediate storage tank 30, the intermediate storage tank 30 is It is preferable to have a temporary layered structure.

도 2a 및 도 2b 에는 이러한 성층구조를 갖는 중간저장탱크(30)가 개략적으로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 상기 중간저장탱크(30)는 내부공간이 수직방향으로 다단의 층을 이루면서 분리되도록 다수개의 격판(32)이 소정의 간격을 두고 설치되어 있으며, 각 격판(32) 일측에는 층간 물이 통과될 수 있도록 통공이 형성된다. 상기 통공은 물이 각 층을 이동하는 시간을 지연시켜 최대한 물이 섞이지 않도록 하기 위해 각 격판(32)에 형성된 통공의 수평 위치가 상호 지그재그 형태로 이격 형성되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 격판(32)은 2 내지 3개가 형성되는 것이 바람직하다. 2A and 2B schematically show an intermediate storage tank 30 having such a stratified structure. As shown, the intermediate storage tank 30 is provided with a plurality of diaphragms 32 at predetermined intervals so that the inner space is separated by forming a multi-stage layer in the vertical direction, each of the diaphragm 32 on one side Through holes are formed to allow water to pass through. In the through hole, the horizontal positions of the through holes formed in each of the diaphragms 32 are preferably spaced apart in a zigzag form in order to delay the time that the water moves through each layer so that the water does not mix as much as possible. And, it is preferable that two or three diaphragms 32 are formed.

또한, 도 2a 및 도 2b 에 도시된 바와 같이, 상기 순환배관(10)과 팽창관(10b) 사이에는 배관수가 순환배관(10)을 따라 순환하는 동안 중간저장탱크(30) 내에 저장된 냉수가 순환배관(10)으로 유입되거나 순환배관(10)의 배관수가 중간저장탱크(30)로 유출되어 열의 이동이 발생하는 것을 방지하기 위해 열트랩(40;thermal trap)이 추가로 구비되는 것이 바람직하다. In addition, as shown in Figure 2a and 2b, between the circulation pipe 10 and the expansion pipe (10b) the cold water stored in the intermediate storage tank 30 while the pipe water is circulated along the circulation pipe 10 circulates A thermal trap 40 may be additionally provided to prevent the movement of heat by flowing into the pipe 10 or the pipe water of the circulation pipe 10 to the intermediate storage tank 30.

한편, 도 3a 에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉난방 시스템 중 난방시 설비 구성도가 도시되고, 도 3b 에는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉난방 시스템 중 냉방시 설비 구성도가 도시된다. 도 3a 및 도 3b 에 도시된 바와 같이, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉난방 시스템은 첫번째 실시예와 마찬가지로 순환배관(10)과 팽창탱크(20) 사이에 중간저장탱크(30)가 구비되되, 중간저장탱 크(30)에 저장된 물의 온도 변화에 대응하여 자동으로 물의 온도를 안전 범위 이내로 유지시키기 위한 자동 온도 조절 수단이 구비된다. 이러한 자동 온도 조절 수단은 난방시 도 3a 에 도시된 바와 같이 온도센서(36), 전자밸브(52), 레벨트랜스미터(24), 보충수펌프(64)와 제어부(100)를 포함하고, 냉방시 도 3b 에 도시된 바와 같이 온도센서(36), 히터(38), 그리고 제어부(100)를 포함한다. On the other hand, Figure 3a is a block diagram of the facility during heating of the heating and cooling system according to another embodiment of the present invention, Figure 3b is a block diagram of the cooling facility of the cooling and heating system according to another embodiment of the present invention. As shown in Figure 3a and 3b, the heating and cooling system according to another embodiment of the present invention is provided with an intermediate storage tank 30 between the circulation pipe 10 and the expansion tank 20 as in the first embodiment In response to the temperature change of the water stored in the intermediate storage tank 30, automatic temperature control means for automatically maintaining the temperature of the water within the safety range is provided. Such automatic temperature control means includes a temperature sensor 36, a solenoid valve 52, a level transmitter 24, a replenishment water pump 64 and a controller 100 as shown in FIG. As shown in FIG. 3B, a temperature sensor 36, a heater 38, and a controller 100 are included.

상기 온도센서(36)는 중간저장탱크(30)에 구비되며, 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 냉수이송관(34)을 통해 유출 이송되는 물의 온도를 감지하고 후술하는 제어부(100)로 온도감지신호값을 전송한다. The temperature sensor 36 is provided in the intermediate storage tank 30, the temperature stored in the intermediate storage tank 30 to sense the temperature of the water to be transported out through the cold water transfer pipe 34 and the temperature to the controller 100 to be described later Send the detection signal value.

상기 전자밸브(52)는 중간저장탱크(30)의 하부에 연결된 드레인관(50)에 설치되어 후술하는 제어부(100)의 제어명령에 의해 개폐됨에 따라 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물을 선택적으로 외부로 배출하는 기능을 수행한다. The solenoid valve 52 is installed in the drain pipe 50 connected to the lower portion of the intermediate storage tank 30 and opened and closed by the control command of the controller 100 to be described later to store the water stored in the intermediate storage tank 30. It selectively discharges to the outside.

상기 레벨트랜스미터(24)는 팽창탱크(20) 내부에 구비된 고무격막(22) 내측, 즉, 수실에 저장된 물의 수위를 감지하여 후술하는 제어부(100)로 수위감지신호값을 전송한다. The level transmitter 24 detects the level of water stored in the rubber diaphragm 22 provided in the expansion tank 20, that is, the water chamber, and transmits the level detection signal value to the controller 100 to be described later.

상기 보충수펌프(64)는 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물이 부족한 경우 이를 보충시켜주기 위해 제어부(100)의 제어명령에 따라 구동되어 보충수를 가압 공급하는 펌프로서, 상기 중간저장탱크(30)에 연결된 냉수이송관(34)으로부터 연장되는 보충수관(60)에 구비되며, 보충수펌프(64)의 토출측에는 보충수의 역류를 방지하기 위한 체크밸브(62)가 구비된다. The replenishment water pump 64 is a pump which is driven according to a control command of the controller 100 to replenish water when the water stored in the intermediate storage tank 30 is insufficient, and supplies the supplementary water under pressure. It is provided in the replenishment water pipe (60) extending from the cold water transfer pipe 34 connected to (30), the check valve 62 for preventing the back flow of the replenishment water is provided on the discharge side of the replenishment water pump (64).

상기 히터(38)는 제어부(100)의 제어명령에 따라 작동되어 중간저장탱크(30)에 저장된 물의 온도가 과도하게 낮은 경우, 물을 안전 온도 범위로 가열하는 기능을 수행한다. 상기 히터(38)는 순환배관(10)을 순환하는 배관수의 온도가 낮은 냉방시에만 요구되고 난방시에는 불필요하다.The heater 38 is operated according to a control command of the controller 100, and when the temperature of the water stored in the intermediate storage tank 30 is excessively low, it performs a function of heating the water to a safe temperature range. The heater 38 is required only when the temperature of the pipe water circulating in the circulation pipe 10 is low and is unnecessary when heating.

이러한 온도 조절 수단은 제어부(100)에 의해 자동제어된다. 상기 제어부(100)는 상술한 각 구성요소들의 전체 작동을 제어하는 부분으로, 메모리와 마이크로컨트롤러로 구성되어 상술한 온도센서(36), 전자밸브(52), 레벨트랜스미터(24), 보충수펌프(64), 히터(38)들의 작동 및 제어를 위한 구동 프로그램과 각종 데이터들이 미리 메모리에 저장되어 있으며, 이러한 프로그램과 데이터들, 그리고 온도센서(36)와 레벨트랜스미터(24)로부터 수신된 감지신호값에 근거하여 마이크로컨트롤러가 전자밸브(52), 보충수펌프(64), 히터(38)를 자동 제어하여 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물의 온도를 안전 범위로 유지시킨다. This temperature control means is automatically controlled by the controller 100. The control unit 100 is a part for controlling the overall operation of the above-described components, and consists of a memory and a microcontroller described above, the temperature sensor 36, the solenoid valve 52, the level transmitter 24, the supplemental water pump 64, a drive program for operating and controlling the heaters 38 and various data are stored in the memory in advance, and these programs and data, and the detection signal received from the temperature sensor 36 and the level transmitter 24 Based on the value, the microcontroller automatically controls the solenoid valve 52, the replenishment water pump 64, and the heater 38 to maintain the temperature of the water stored in the intermediate storage tank 30 in a safe range.

구체적으로, 상기 제어부(100)는 중간저장탱크(30)에 설치된 온도센서(36)로부터 온도감지신호값을 전달받고, 팽창탱크(20)에 설치된 레벨트랜스미터(24)로부 터 수위감지신호값을 전달받아 이를 일시 저장한다. 제어부(100)에는 중간저장탱크(30)에 저장된 물의 안전 온도 범위의 한계값으로서 고온한계값과 저온한계값이 미리 저장되어 있으며, 중간저장탱크(30)에 저장된 물이 팽창탱크(20)로 이송되지 않고 양 탱크가 서로 동적 평형을 이루는 시점의 팽창탱크(20) 수위값으로서 수위기준값이 미리 저장되어 있다. Specifically, the control unit 100 receives the temperature detection signal value from the temperature sensor 36 installed in the intermediate storage tank 30, and receives the water level detection signal value from the level transmitter 24 installed in the expansion tank 20. Receive it and store it temporarily. The control unit 100 has previously stored a high temperature limit value and a low temperature limit value as a limit value of the safe temperature range of the water stored in the intermediate storage tank 30, and the water stored in the intermediate storage tank 30 is expanded to the expansion tank 20. The water level reference value is stored in advance as the water level value of the expansion tank 20 at the time when both tanks are in dynamic equilibrium with each other without being transported.

도 3a 를 참조로 하면, 난방시, 상기 제어부(100)는 온도센서(36)로부터 전달된 온도감지신호값과 미리 저장된 고온한계값 및 저온한계값을 상호 비교하고, 레벨트랜스미터(24)로부터 전달된 수위감지신호값과 미리 저장된 수위기준값을 상호 비교한다. 비교 결과, 상기 온도감지신호값이 정상 범위, 즉, 고온한계값과 저온한계값 사이인 것으로 판정되는 경우 평시대로 정상 작동되어 순환배관(10)의 팽창시 중간저장탱크(30)에 저장된 물이 팽창탱크(20)로 이송되도록 한다. Referring to FIG. 3A, when heating, the controller 100 compares a temperature detection signal value transmitted from the temperature sensor 36 with a pre-stored high temperature limit value and a low temperature limit value, and transmits the value from the level transmitter 24. The level detection signal value and the previously stored level reference value are compared with each other. As a result of the comparison, when it is determined that the temperature detection signal value is within a normal range, that is, between a high temperature limit value and a low temperature limit value, the water is normally operated as usual and the water stored in the intermediate storage tank 30 when the circulation pipe 10 is expanded. The expansion tank 20 is to be transferred.

한편, 비교 결과, 온도센서(36)로부터 전달된 온도감지신호값이 제어부(100)에 미리 저장된 고온한계값 이상인 것으로 판정되는 경우, 중간저장탱크(30)에 저장된 물이 팽창탱크(20)로 흘러가지 못하도록 하거나 온도를 낮추어줄 필요가 생기게 된다. 따라서,이 때는 팽창탱크(20)의 수위를 감지하여 중간저장탱크(30)로부터 팽창탱크(20)로 물이 이송될 가능성이 있는지 여부를 체크하여야 한다. 팽창탱크(20)에 구비된 레벨트랜스미터(24)로부터 전달된 수위감지신호값이 미리 저장된 수위기준값과 같거나 그 이상인 경우, 즉, 팽창탱크(20)가 충만되어 고수위를 형성 하고 있는 경우에는 중간저장탱크(30)로부터 팽창탱크(20)로 물이 이송될 여지가 없으므로 중간저장탱크(30) 내에 저장된 물이 고온이라고 하더라도 팽창탱크(20)의 고무격막(22)을 손상할 우려가 없으므로 특별한 조치가 필요없다. On the other hand, when it is determined that the temperature sensing signal value transmitted from the temperature sensor 36 is equal to or higher than the high temperature limit value previously stored in the controller 100, the water stored in the intermediate storage tank 30 is transferred to the expansion tank 20. It may be necessary to prevent flow or to lower the temperature. Therefore, in this case, the water level of the expansion tank 20 should be sensed to check whether there is a possibility that water is transferred from the intermediate storage tank 30 to the expansion tank 20. When the level detection signal value transmitted from the level transmitter 24 provided in the expansion tank 20 is equal to or greater than the previously stored level reference value, that is, when the expansion tank 20 is full to form a high water level, Since there is no room for water to be transferred from the storage tank 30 to the expansion tank 20, even if the water stored in the intermediate storage tank 30 is high temperature, there is no risk of damaging the rubber diaphragm 22 of the expansion tank 20. No action is required.

그러나, 온도센서(36)로부터 전달된 온도감지신호값이 미리 저장된 고온한계값 이상이고, 팽창탱크(20)에 구비된 레벨트랜스미터(24)로부터 전달된 수위감지신호값이 미리 저장된 수위기준값 미만인 경우, 즉, 팽창탱크(20)가 적정 수위까지 채워지지 않아 저수위를 형성하고 있는 경우에는, 중간저장탱크(30)에 저장되어 있는 고온의 물이 팽창탱크(20)로 흘러들어가 고무격막(22)을 손상시킬 개연성이 존재하게 된다. 이에 따라, 상기 제어부(100)는 중간저장탱크(30)의 하부에 연결된 드레인관(50)을 폐쇄하고 있던 전자밸브(52)를 개방시켜 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 있던 물을 외부로 배출시킨다. 이와 같은 방법으로 고온의 물이 팽창탱크(20)로 흘러들어가지 못하도록 한다. However, when the temperature detection signal value transmitted from the temperature sensor 36 is greater than or equal to the previously stored high temperature limit value, and the water level detection signal value transmitted from the level transmitter 24 provided in the expansion tank 20 is less than the previously stored water level reference value. That is, when the expansion tank 20 is not filled to the proper level to form a low water level, high temperature water stored in the intermediate storage tank 30 flows into the expansion tank 20 to form a rubber diaphragm 22. There is a probability of damaging it. Accordingly, the controller 100 opens the solenoid valve 52 closing the drain pipe 50 connected to the lower portion of the intermediate storage tank 30 to externally store the water stored in the intermediate storage tank 30. To be discharged. In this way, hot water does not flow into the expansion tank 20.

또한, 전자밸브(52)를 개방시켜 배수를 수행하게 되면, 중간저장탱크(30)에 물이 부족하게 되므로, 이를 채워주기 위해, 제어부(100)는 상기 전자밸브(52)를 폐쇄하고 상기 보충수펌프(64)를 가동시킨다. 이에 따라, 안전 온도 범위에 있는 보충수가 중간저장탱크(30)에 충진되어 중간저장탱크(30)내 물의 온도가 안전 온도 범위로 재조정되는 것이다. In addition, when the drainage is performed by opening the solenoid valve 52, water is insufficient in the intermediate storage tank 30, in order to fill it, the controller 100 closes the solenoid valve 52 and replenishes the filling. The water pump 64 is started. Accordingly, the replenishment water in the safe temperature range is filled in the intermediate storage tank 30 so that the temperature of the water in the intermediate storage tank 30 is readjusted to the safe temperature range.

도 3b 를 참조하면, 냉방시, 온도센서(36)로부터 전달된 온도감지신호값이 미리 저장된 저온한계값 이하인 것으로 판정되는 경우, 제어부(100)는 중간저장탱크(30)에 구비된 히터(38)를 일시적으로 가동시켜 중간저장탱크(30) 내에 저장된 물을 가열함으로써 안전 온도 범위로 유지시킨다. Referring to FIG. 3B, in the case of cooling, when it is determined that the temperature detection signal value transmitted from the temperature sensor 36 is equal to or less than a pre-stored low temperature limit value, the controller 100 includes a heater 38 provided in the intermediate storage tank 30. ) Is temporarily operated to maintain the safe temperature range by heating the water stored in the intermediate storage tank (30).

이상에서 설명한 바와 같은 작동은 온도센서(36)와 레벨트랜스미터(24)로부터 실시간으로 전달되는 신호값들에 근거하여 제어부(100)의 제어명령에 따라 실시간 자동으로 제어되므로, 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물의 온도는 항상 안전 범위로 조절되고, 이에 따라, 팽창탱크(20)의 열손상을 방지할 수 있게 되는 것이다. Since the operation as described above is automatically controlled in real time according to the control command of the control unit 100 based on the signal values transmitted in real time from the temperature sensor 36 and the level transmitter 24, the intermediate storage tank 30 The temperature of the water stored therein is always adjusted to a safe range, thereby preventing the thermal damage of the expansion tank (20).

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다.So far, the present invention has been described in detail with reference to embodiments of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is intended to include practically equivalent ranges.

도 1 은 통상적인 종래 냉난방 시스템의 구성도,1 is a block diagram of a conventional conventional heating and cooling system,

도 2a 는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 냉난방 시스템에서 난방시 중간저장탱크의 연결 구성도,Figure 2a is a connection diagram of the intermediate storage tank during heating in the heating and cooling system according to an embodiment of the present invention,

도 2b 는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 냉난방 시스템에서 냉방시 중간저장탱크의 연결 구성도,Figure 2b is a connection diagram of the intermediate storage tank during cooling in the cooling and heating system according to an embodiment of the present invention,

도 3a 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉난방 시스템 중 난방시 설비 구성도, Figure 3a is a block diagram of the facility during heating of the heating and cooling system according to another embodiment of the present invention,

도 3b 는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 냉난방 시스템 중 냉방시 설비 구성도이다.Figure 3b is a block diagram of the facility during the cooling of the air conditioning system according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1 : 열원설비 10 : 순환배관1: heat source equipment 10: circulation piping

10a : 부하 10b : 팽창관10a: load 10b: expansion tube

20 : 팽창탱크 22 : 고무격막20: expansion tank 22: rubber diaphragm

24 : 레벨트랜스미터 30 : 중간저장탱크24: level transmitter 30: intermediate storage tank

32 : 격판 34 : 냉수이송관32: plate 34: cold water transfer pipe

36 : 온도센서 38 : 히터36: temperature sensor 38: heater

40 : 열트랩 50 : 드레인관40: heat trap 50: drain pipe

52 : 전자밸브 60 : 보충수관52: solenoid valve 60: replenishment water pipe

62 : 체크밸브 64 : 보충수펌프62: check valve 64: make-up water pump

100 : 제어부100: control unit

Claims (7)

열원설비(1)와 펌프 그리고 부하(10a)를 구비하는 통상의 순환배관(10)과, 상기 순환배관(10)의 일측으로부터 분기되는 팽창관(10b)에 연결되어 순환배관(10)으로부터 팽창되어 유출되는 팽창수를 수용하되 내부에 고무격막(22)을 구비하는 밀폐형 격막식 팽창탱크(20)를 포함하는 냉난방 시스템에 있어서, It is connected to a conventional circulation pipe 10 having a heat source facility 1, a pump and a load 10a, and an expansion pipe 10b branching from one side of the circulation pipe 10 to expand from the circulation pipe 10. In the air-conditioning system including a closed-type diaphragm expansion tank 20 to accommodate the expansion water is discharged and has a rubber diaphragm 22 therein, 상기 순환배관(10)과 팽창탱크(20) 사이에는, 순환배관(10)으로부터 팽창되어 팽창관(10b)을 통해 유출되는 팽창수의 양에 상응하는 양의 물을 항시 수용 저장함에 따라 순환배관(10)으로부터 유출되는 팽창수가 직접적으로 팽창탱크(20)로 유입되지 않도록 하여 팽창탱크(20)의 열손상을 방지하기 위한 중간저장탱크(30)가 구비되는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템. Between the circulation pipe 10 and the expansion tank 20, the circulation pipe in accordance with the storage of the amount of water corresponding to the amount of expansion water is expanded from the circulation pipe 10 to flow through the expansion pipe (10b) at all times Cooling and heating system characterized in that the intermediate storage tank (30) for preventing thermal damage of the expansion tank (20) is provided by preventing the expansion water flowing out from the 10 directly to the expansion tank (20). 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 중간저장탱크(30)는 순환배관(10)과는 팽창관(10b)에 의해 연결되고, 팽창탱크(20)와는 냉수이송관(34)으로 연결되되, 난방시에는 팽창관(10b)은 상기 중간저장탱크(30)의 상측에 연결되고 냉수이송관(34)은 중간저장탱크(30)의 하측에 연결되는 반면, 냉방시에는 팽창관(10b)은 상기 중간저장탱크(30)의 하측에 연결되고 냉수이송관(34)은 중간저장탱크(30)의 상측에 연결되는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The intermediate storage tank 30 is connected to the circulation pipe 10 by the expansion pipe 10b, and is connected to the expansion tank 20 by the cold water transfer pipe 34, when the expansion pipe 10b is the heating It is connected to the upper side of the intermediate storage tank 30 and the cold water transfer pipe 34 is connected to the lower side of the intermediate storage tank 30, while the cooling pipe 10b is connected to the lower side of the intermediate storage tank 30 during cooling And cold water transfer pipe 34 is a cooling and heating system, characterized in that connected to the upper side of the intermediate storage tank (30). 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 중간저장탱크(30)는 내부공간이 수직방향으로 다단의 층을 이루면서 분리되도록 다수개의 격판(32)이 소정의 간격을 두고 설치되며, 각 격판(32) 일측에는 층간 물이 통과될 수 있도록 통공이 형성되되, 상기 통공은 물이 각 층을 이동하는 시간을 지연시켜 최대한 물이 섞이지 않도록 하기 위해 각 격판(32)에 형성된 통공의 수평 위치가 상호 지그재그 형태로 이격 형성되는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.The intermediate storage tank 30 is provided with a plurality of diaphragms 32 at predetermined intervals so that the inner space is separated by forming a plurality of layers in the vertical direction, so that the interlayer water can pass through one side of each diaphragm 32. Through-holes are formed, the through-holes are air-conditioned, characterized in that the horizontal position of the through-holes formed in each of the diaphragm 32 is spaced apart in a zigzag form in order to delay the time the water moves through each layer so that the water is not mixed as much as possible system. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 난방시 상기 중간저장탱크(30)에 저장된 물의 온도 변화에 대응하여 자동으로 물의 온도를 안전 범위 이내로 유지시키기 위한 자동 온도 조절 수단을 더 포함하되, 상기 온도조절수단은, In addition to the temperature change of the water stored in the intermediate storage tank 30 when heating further includes automatic temperature control means for automatically maintaining the temperature of the water within a safe range, the temperature control means, 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 냉수이송관(34)을 통해 유출 이송되는 물의 온도를 감지하는 온도센서(36)와; A temperature sensor 36 stored in the intermediate storage tank 30 and sensing a temperature of water which is transferred out through the cold water transfer pipe 34; 중간저장탱크(30)의 하부에 연결된 드레인관(50)에 설치되어 개폐됨에 따라 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물을 선택적으로 외부로 배출시키는 전자밸브(52)와; The solenoid valve 52 for selectively discharging the water stored in the intermediate storage tank 30 to the outside as installed and opened in the drain pipe 50 connected to the lower portion of the intermediate storage tank 30; 상기 팽창탱크(20)의 수위를 감지하는 레벨트랜스미터(24)와; A level transmitter 24 for sensing the water level of the expansion tank 20; 온도센서(36)로부터 온도감지신호값을 전달받아 미리 저장된 고온한계값 및 저온한계값과 비교하고, 레벨트랜스미터(24)로부터 수위감지신호값을 전달받아 미 리 저장된 수위기준값과 비교하여, 온도센서(36)로부터 전달된 온도감지신호값이 미리 저장된 고온한계값 이상이고 팽창탱크(20)에 구비된 레벨트랜스미터(24)로부터 전달된 수위감지신호값이 미리 저장된 수위기준값 미만인 것으로 판정되는 경우, 상기 중간저장탱크(30)의 하부 드레인관(50)에 구비된 전자밸브(52)를 개방시켜 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 있던 물을 외부로 배출시키도록 제어하는 제어부(100)를 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.Receives the temperature detection signal value from the temperature sensor 36 and compares it with the pre-stored high and low temperature limits, and receives the water level detection signal value from the level transmitter 24 and compares it with the pre-stored water level reference value. When it is determined that the temperature detection signal value transmitted from (36) is greater than or equal to the pre-stored high temperature limit value and the water level detection signal value transmitted from the level transmitter 24 provided in the expansion tank 20 is less than the previously stored water level reference value, It includes a control unit 100 for controlling to discharge the water stored in the intermediate storage tank 30 to the outside by opening the solenoid valve 52 provided in the lower drain pipe (50) of the intermediate storage tank (30) Air conditioning system characterized in that. 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 중간저장탱크(30)에 연결된 냉수이송관(34)으로부터 연장되는 보충수관(60)에 구비되어, 중간저장탱크(30) 내부에 저장된 물이 부족한 경우 이를 보충시켜주기 위해 상기 제어부(100)의 제어명령에 따라 구동되어 보충수를 가압 공급하는 보충수펌프(64)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.It is provided in the replenishment water pipe (60) extending from the cold water transfer pipe (34) connected to the intermediate storage tank (30), if the lack of water stored in the intermediate storage tank (30) of the control unit 100 of the Cooling and heating system characterized in that it further comprises a replenishment water pump (64) which is driven in accordance with the control command for supplying pressurized water. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 냉방시 상기 중간저장탱크(30)에 저장된 물의 온도 변화에 대응하여 자동으로 물의 온도를 안전 범위 이내로 유지시키기 위한 자동 온도 조절 수단을 더 포함하되, 상기 온도조절수단은, When cooling, the temperature control means further includes automatic temperature control means for automatically maintaining the temperature of the water within a safe range in response to the temperature change of the water stored in the intermediate storage tank (30), 상기 중간저장탱크(30) 내부에 저장되어 냉수이송관(34)을 통해 유출 이송되는 물의 온도를 감지하는 온도센서(36)와;A temperature sensor 36 which is stored in the intermediate storage tank 30 and senses a temperature of water which is transferred out through the cold water transfer pipe 34; 상기 중간저장탱크(30)내 물을 일시 가열하는 히터(38)와; A heater 38 for temporarily heating water in the intermediate storage tank 30; 상기 온도센서(36)에 의해 감지된 중간저장탱크(30)내 물의 온도감지신호값이 미리 저장된 저온한계값 이하인 것으로 판정되는 경우 상기 히터(38)가 가동되도록 제어하는 제어부(100)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템. The control unit 100 further controls to operate the heater 38 when it is determined that the temperature detection signal value of the water in the intermediate storage tank 30 sensed by the temperature sensor 36 is less than or equal to a pre-stored low temperature limit value. Air conditioning system characterized in that. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, The method according to claim 1 or 2, 상기 순환배관(10)과 팽창관(10b) 사이에는 배관수가 순환배관(10)을 따라 순환하는 동안 중간저장탱크(30) 내에 저장된 냉수가 순환배관(10)으로 유입되거나 순환배관(10)의 배관수가 중간저장탱크(30)로 유출되어 열의 이동이 발생하는 것을 방지하기 위해 열트랩(40)이 추가로 구비되는 것을 특징으로 하는 냉난방 시스템.Cold water stored in the intermediate storage tank 30 is introduced into the circulation pipe 10 or the circulation pipe 10 between the circulation pipe 10 and the expansion pipe 10b while the water is circulated along the circulation pipe 10. The heating and cooling system, characterized in that the heat trap 40 is further provided to prevent the pipe water flows into the intermediate storage tank (30) to prevent the movement of heat.
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