KR101104789B1

KR101104789B1 - 급수장치의 재열시스템

Info

Publication number: KR101104789B1
Application number: KR1020090043933A
Authority: KR
Inventors: 양명환
Original assignee: 오종찬
Priority date: 2009-05-20
Filing date: 2009-05-20
Publication date: 2012-01-25
Also published as: KR20100124963A

Abstract

본 발명은 히터 및 열교환기를 통하여 온수통 내부에 공급되는 증기량을 감소시킬 수 있는 급수장치의 재열시스템에 관한 것이다. 이 시스템은 보조 히터가 내장하고 있는 온수통과, 외부로부터 냉수를 공급받고 서로 다른 통로로 흐르고 있는 냉수와 고온의 온수와 서로 열 에너지를 교환할 수 있도록 구성되는 열교환기와, 열교환기에서 열 교환된 냉수를 공급받아 소정의 온도로 가열하여 고온의 온수를 열교환기로 제공하는 히터로 구성된다.

본 발명의 급수장치의 재열시스템에 의하면 에너지 소비의 절감과 동시에 결로 현상을 없앨 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.

증기 감소, 재열시스템, 열에너지 교환

Description

급수장치의 재열시스템{reheat system for a water supply}

본 발명은 급수장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 히터 및 열교환기를 통하여 온수통 내부에 공급되는 증기량을 감소시킬 수 있는 급수장치의 재열시스템에 관한 것이다.

일반적으로 급수장치는 단체 급식장 예컨대, 관공서나 학교 및 회사 등의 대규모 식당이나, 여타의 급식장 등에서 많은 급식자에게 식수를 공급하는 기기이다.

특히, 상기한 급수장치는 냉수와 온수를 선택적으로 공급할 수 있다는 장점으로 인해 현재 대규모의 급식장소에서 많이 사용되고 있다.

종래의 급수장치는 냉수통과, 온수통, 냉수관, 온수관, 컵 공급부 및, 컵 수거부 그리고, 다수의 급수전을 가진다. 이때에, 온수통의 내부에는 보조히터가 내장되어 있다.

도 1에 도시된 바와 같이, 냉수와 온수가 복합 공급 가능한 급수 장치는 냉수통에는 냉수관이 연결되어 있고 온수통에는 온수관이 연결되어 있다.

이때에 온수통에 담아 놓은 온수는 시간이 흐를수록 온수통의 외부 주변의 온도에 의하여 온수통 내의 온수의 온도가 내려간다. 특히 겨울철에는 온수통의 외부 주변 온도가 온수통의 내부 온도에 비하여 상당히 내려가기 때문에 더욱 빠른 속도로 온수의 온도가 하강하였다.

더욱이 온수의 더운 증기로 인하여 온수통의 내부 온도와 외부 온도와의 차이가 상당하였다. 이러한 결과로, 온수통의 내부 온도와 외부 온도와의 차이로 인한 온수통의 외부에 결로 현상이 발생하였다.

따라서 본 발명은 온수를 항상 일정한 온도로 유지시켜 주면서 열교환기의 열에너지 교환으로 증기량을 함유하지 않은 순수한 온수만을 공급하여 결로 현상을 없앨 수 있는 급수장치의 재열시스템을 제공하는 것이 목적이다.

열교환기(20)의 냉수 유입구(21)는 외부의 급수시설에서 공급되는 저온수가 유입되어 전열관과 접촉하여 열교환을 한 후 온수 유출구로 배출된 후 히터로 공급되고, 동체 유입구는 히터에서 가열된 고온수가 공급되어 전열관을 따라 가열하여 저온수와 열교환을 하며 동체 유출구를 통해 온수통으로 공급되며 온수통의 내부 일측부에 보조 히터를 구비하는 것이 과제의 해결 수단이다.

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이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 급수장치의 재열시스템의 구성과 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 급수장치의 재열시스템의 구성도.
도 1에서, 본 발명의 급수장치의 재열시스템은 주요 구성품으로 온수통(10), 열교환기(20) 및 히터(30)를 포함하되, 온수통(10)의 내부에는 보조 히터(11)가 내장되고, 열교환기(20)는 원통 다관식 열교환기로서 내부에 다수개의 전열관을 구비한다.
열교환기(20)는 일측에 냉수 유입구(21), 온수 유출구(22)를 구비하여 하나의 독립적인 1경로를 이루고, 다른 하나의 독립적인 2경로는 동체 유입구(23), 전열관과 동체 유출구(24)를 구비하되,
1경로의 냉수 유입구(21)는 외부의 급수시설에서 공급되는 저온수가 유입되어 2경로의 전열관과 접촉하여 열교환을 한 후 가온되어 온수 유출구(22)로 배출된 후 히터(30)로 공급되고,
2경로의 동체 유입구(23)는 히터(30)에서 가열된 고온수가 온수 공급관(31)을 따라 공급되어 전열관을 따라 가열하며 지나면서 1경로의 저온수와 열교환을 하며 동체 유출구(24)를 통해 온수통(10)으로 공급된다.
본 발명인 급수장치의 재열시스템에 외부의 급수시설에서 공급되는 저온수가 냉수 유입구(21)를 통하여 공급되어 열교환기(20)의 온수 유출구(22)를 지나 히터(30)로 공급되어 가열되고, 가열된 물은 온수공급관(31)을 지나 열교환기(20)의 전열관, 동체 유출구(24) 및 온수관(12)를 지나 온수통(12)에 공급된 후 설정한 온도에 이르도록 보조히터(11)를 가열하여 수온을 상승시켜 설정온도가 유지된다.
온수통(10)의 물을 사용함에 따라 소진되면 외부의 급수시설에서 저온수가 추가로 열교환기(20)로 공급되어 열교환기(20) 내부의 전열관과 접촉하는데, 전열관은 히터(30)에서 고온으로 가열된 고온수의 흐름으로 가열되며, 가열된 전열관의 표면에 접촉하는 열교환기(20)로 공급되는 저온수로 열전달이 이루어져 온도가 상승된 저온수가 히터(30)에 공급된다.
즉, 외부의 급수시설에서 공급되는 저온수는 열교환기(20)의 전열관과 접촉하여 가온 되고, 가온되어 히터(30) 내부로 유입된 물이 가열되어 열교환기(20)의 전열관을 통과하며 외부의 급수시설에서 공급되는 저온수와 열교환이 이루어지므로 온도가 하강하거나 또는 히터에서 발생된 수증기에 의한 증기버블이 전열관의 속을 통과하면서 열교환으로 다시 응축하여 온수통으로 공급되므로 온수통을 통하여 외부로 방출되는 수증기량이 최소로 유지된다.
관공서나 학교 및 회사 등의 대규모 식당과 같은 단체 급식장은 특성상 온수의 사용량이 많으므로 온수를 공급하는 급수장치의 가동률이 매우 높으며 또한, 물의 온도를 신속하게 상승시키기 위하여 온수 급수장치에 구비되는 히터의 온도를 과잉으로 상승시켜 가동하는 경우가 많은데, 이 경우 온수 급수장치의 히터의 발열체에 직접 접촉하는 물에 전달되는 열전달속도가 온수 급수장치 내부 물의 대류에 의한 열전달 속도보다 크게 되어 히터의 발열체 표면에서 증기버블이 발생되며, 상승하여 온수 상부표면에서 이탈되어 온수 급수장치 외부로 수증기를 배출하게 되므로 식당 및 작업장의 내부 벽체 및 각종기구와 설비 표면에 결로가 발생하여 응축수가 벽체 및 표면을 따라 흐르기도 하고, 공기의 습도 또한 급속도로 상승되어 사람한테 불쾌감을 주므로 작업환경을 악화시킨다.
본 발명인 급수장치의 재열시스템은 히터(30)로 물을 급속가열하여도 증기버블이 포함된 온수가 열교환기(20)의 전열관을 통과할 때 열교환으로 수증기의 잠열을 빼앗겨 증기버블이 다시 고온의 응축수의 상태로 변화하므로 온수통(10)의 외부로 배출되는 수증기의 양이 최소가 된다.
즉, 히터의 급속가열로 발생하는 증기버블을 포함하는 온수를 외부에서 공급되는 저온수와 같이 열교환기로 열교환을 시켜, 저온수를 신속하게 가온할 수 있으며 또한, 온수통(10)에서 발생할 수 있는 수증기의 양을 최소로 할 수 있다.
온수통(10)의 내부로 공급된 온수는 시간이 경과 함에 따라 온도가 하강하므로 온수통(10) 내부의 일측부에 보조 히터(11)를 구비하여 사용자가 설정한 온도를 유지한다.

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도 1은 본 발명의 급수장치의 재열시스템의 구성을 보인 도이다.

<도면 부호의 간단한 설명>

10 : 온수통 11 : 보조 히터

12 : 온수관 20 : 열교환기

21 : 냉수 유입구 22 : 온수 유출구

23 : 동체 유입구 24 : 동체 유출구

25, 25' : 동체 덮개 26, 26' : 뚜껑 마개

30 : 히터 31 : 온수 공급관

Claims

가열하여 저온수를 온수로 만드는 장치 시스템에 있어서,

열교환기(20)의 냉수 유입구(21)는 외부의 급수시설에서 공급되는 저온수가 유입되어 전열관과 접촉하여 열교환을 한 후 온수 유출구(22)로 배출되어 히터(30)로 공급되고, 동체 유입구(23)는 히터(30)에서 가열된 고온수가 공급되어 열교환기(20)의 전열관을 따라 이동하여 저온수와 열교환을 하고 동체 유출구(24)를 통해 온수통(10)으로 공급되는 것을 특징으로 하는 급수장치의 재열시스템.
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