KR101184179B1 - 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 폐온수 열회수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐온수에서 발생되는 부유물 및 거품을 배출할 수 있는 구조를 갖는 폐온수 열회수기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조는, 폐온수가 유입되어 배출되는 본체와, 하부가 개방되며 상기 본체 상부로부터 연장 형성되는 제1 격벽과, 상부가 개방되며 상기 본체 하부로부터 연장 형성되는제2 벽격과, 가열대상유체가 유출입되며 폐온수와 열교환되는 열교환관을 포함하는 폐온수 열교환기에 있어서, 상기 제1 격벽은 상기 제2 격벽을 기준으로 상기 본체의 내부 안쪽으로 형성되고, 상기 제1 격벽의 상부 일측에는 폐온수로부터 발생되는 부유물 및 거품이 배출되는 거품배출부가 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

Description

폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조{Drain structure of floating matter and bubble for heat reclaimer of used hot water}

본 발명은 폐온수 열회수기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 폐온수에서 발생되는 부유물 및 거품을 배출할 수 있는 구조를 갖는 폐온수 열회수기에 관한 것이다.

일반적으로 수영장이나 대중 목욕탕등에서 사용하고 버려지는 온수, 즉 폐온

수는 그 온도가 사람체온보다는 다소 높은 40℃정도로 방류되는바, 이러한 폐온수의 열을 재활용하기 위해 폐온수 열회수장치가 사용되고 있다.

종래의 폐온수 열회수장치는 폐온수가 유입되는 본체 내에 가열대상유체가 유입 및 배출되는 열교환기가 설치되고, 본체 내에 유입된 폐온수와 열교환기에 유입된 가열대상유체가 열교환함으로써 가열대상유체이 가열되도록 구성된다.

종래의 폐온수 열회수장치는 수영장이나 대중 목욕탕에서 사용된 폐온수가 지속적으로 유입되는 경우 폐온수의 온도가 유지되어 가열대상유체를 가열할 수 있는 구조이나, 수영장이나 대중 목욕탕에서 온수의 사용이 중단된 경우 본체로 유입되는 폐온수의 공급 또한 중단되어 본체 내에 저장된 폐온수의 온도가 하강하면서 가열대상유체를 가열할 수 없는 문제점이 발생될 뿐 아니라 심지어 겨울철과 같은 경우에는 폐온수의 온도가 급격히 하강하면서 오히려 폐온수가 가열대상유체로부터 열을 빼앗는 문제점이 발생되었다.

그리고, 종래의 폐온수 열회수장치는 본체를 제조하기 위해 복수개의 금속부재를 컷팅 및 용접하여 형성함으로써 그 작업이 매우 번거로우며, 본체를 제조하기 위한 작업시간 또한 증가하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점들을 극복하기 위하여 대한민국 등록특허 제10-0900036호에는 상부 일측에 폐온수가 유입되는 입수공이 형성되고, 하부 일측에는 입수공을 통해 유입된 폐온수가 배출되는 출수공이 형성되는 본체와, 본체의 하부로부터 상방으로 일정높이까지 연장형성되어 상부에 제1 통로가 형성되고, 본체 내부로 유입되는 폐온수의 양이 일정량을 초과하는 경우 초과되는 폐온수가 제1 통로를 통해 출수공으로 배출되도록 하는 오버플로우 벽체와, 본체 상부로부터 하방으로 일정높이까지 연장형성되어 하부에 제2 통로가 형성되고, 오버플로우벽체와 이격형성되는 통과벽체와, 본체의 내부 일측에 설치되고 일측에 가열대상유체가 유입되는 유입구가 형성되며 타측에 유입구를 통해 유입된 가열대상유체가 배출되는 배출구가 형성된 몸체와, 몸체와 연결되어 가열대상유체와 폐온수가 열교환되도록 하는 다수의 열교환관을 포함하는 열교환기를 포함하되, 보일러로부터 방출된 온수의 증기가 열을 소비한 후 물로 응축이 되면 상기 보일러에 재공급되기 전에 물을 모아두는 응축수 탱크에 연결되고, 응축수 탱크 내에 발생되는 증기를 외부로 배출하는 증기관이 상기 본체 내부를 통과하도록 설치되어 증기관을 통과하는 증기열에 의해 본체에 유입된 폐온수의 온도를 상승시키도록 하는 폐온수 열회수기가 개시되어 있다.

하지만, 대한민국 등록특허 제10-0900036호에 개시된 폐온수 열회수기는 종래의 문제점을 극복하여 효율을 높이는 것에는 기여를 하였지만, 본체 내부에 쌓이는 폐온수로부터 발생되는 부유물 및 거품들이 본체 내부에 지속적으로 쌓여 심한 악취가 발생되고 거품과 부유물에 의해 생성된 고형물이 물속으로 가라앉아 열교환기에 쌓이게 되어 열교환 효율의 저하를 초래하는 문제점이 있다.

KR 10-0900036 A(2009.06.01)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본체에 형성된 통과벽 상부 일측에 거품배출부을 형성함으로써 본체 내부로 유입된 폐온수에 의해 발생된 거품을 외부로 배출시켜 거품으로부터 발생되는 악취를 미연에 방지하고 거품 및 부유물에 의해 생성된 고형물에 의한 폐열회수기의 효율 저하를 최소화할 수 있는 폐온수 열회수기를 제공함에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조는, 폐온수가 유입되어 배출되는 본체와, 하부가 개방되며 상기 본체 상부로부터 연장 형성되는 제1 격벽과, 상부가 개방되며 상기 본체 하부로부터 연장 형성되는제2 벽격과, 가열대상유체가 유출입되며 폐온수와 열교환되는 열교환관을 포함하는 폐온수 열교환기에 있어서, 상기 제1 격벽은 상기 제2 격벽을 기준으로 상기 본체의 내부 안쪽으로 형성되고, 상기 제1 격벽의 상부 일측에는 폐온수로부터 발생되는 부유물 및 거품이 배출되는 거품배출부가 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 거품배출부는 상기 제2 격벽의 선단부 보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 거품배출부는 상기 제2 격벽의 선단으로부터 상방으로 8 내지 12㎜ 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 거품 배출부는 상기 본체의 폭과 동일한 크기의 배출공을 갖는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

여기서, 상기 거품 배출부는 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하여 이루어진다.

상술한 본 발명의 구성에 따르면, 본체에 형성된 통과벽 상부 일측에 거품배출부을 형성함으로써 본체 내부로 유입된 폐온수에 의해 발생된 거품을 외부로 배출시켜 거품으로부터 발생되는 악취를 미연에 방지할 수 있고 거품 및 부유물에 의해 생성된 고형물이 열교환기에 쌓여 열교환 효율을 저하하는 현상을 줄일 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 단면도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 동작 과정을 설명하기 위해 도시한 것이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 거품 배출구조에 대해 살펴본다.

도 1은 본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 단면도를 도시한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 폐온수 열회수기(10)는 본체(100)와, 제1 격벽(200)과, 제2 격벽(300)과, 열교환기(400)와, 증기관(500) 및 응축수 탱크(600)를 포함하여 이루어진다.

본체(100)는 다수개의 단위패널(110)이 대략 직육면체의 박스형상으로 상호 조립되고, 상부 일측에 폐온수가 유입되는 입수공(100a)이 형성되며, 하부 일측에 유입된 폐온수가 배출되는 출수공(100b)이 형성된다.

이러한 본체(100)는 외부로부터 공급되는 폐온수를 일정시간 저장하여 열교환기(400)로 유입된 가열대상유체가 폐온수와의 열교환을 통해 가열될 수 있도록 폐온수와 가열대상유체의 열교환 공간을 제공하는 역할을 한다.

단위패널(110)은 내면은 폴리에틸렌(P.E)가 코팅되어 부식을 방지하고, 단열재가 충진되어 외부의 온도하강으로부터 폐온수를 보온하도록 구성될 수 있다.

제1 격벽(200)은 입수공(100a)방향으로 제2 격벽(300)와 소정간격 이격되고, 본체(100)의 상부로부터 하방으로 일정높이까지 연장형성되며, 하부와 본체(100)의 하면 사이에 개구부가 형성되며, 개구부는 본체(100) 내부로 유입된 폐온수 중 먼저 유입되어 온도가 하강된 폐온수가 출수공(100b)으로 배출될 수 있도록 하는 제1 통로(210) 역할을 한다.

제2 격벽(300)은 본체(100)의 출수공(100b) 부근 중 본체(100)의 하면으로부터 상방으로 일정높이까지 연장 형성되며, 제2 격벽(300)의 상부와 본체(100)의 상면 사이에 개구부가 형성되며, 개구부는 본체(100) 내부로 유입되는 폐온수의 양이 일정량을 초과하는 경우 초과되는 폐온수가 출수공(100b)으로 배출되도록 하는 제2 통로(310) 역할을 한다.

제1 격벽(200)과 제2 격벽(300)은 본체(100) 내부로 유입되는 폐온수를 일정량 만큼 보관하고 그 이상의 유량은 통과시키는 역할을 수행하게 되는 데, 이때 폐온수에서 발생되는 부유물 및 거품은 폐온수의 최상부에 뜨게 되어 폐온수와 함께 외부로 배출되지 않고 쌓이게 되고, 이때 발생된 고형물이 열교환관(430)을 덮게 된다.

이러한 문제를 해결하기 위해 제1 격벽(200)에는 폐온수의 최상부에 위치되는 부유물 및 거품을 배출할 수 있도록 거품배출부(220)가 형성된다.

거품배출부(220)는 제1 격벽(200)의 상부측에 형성되며, 제2 격벽(300)의 최상단부 보다 높은 위치에 형성된다.

다수번의 실험 및 설계를 변경한 결과 거품배출부(220)의 높이(h)는 제2 격벽(300)의 최상단에서 상방향으로 8 내지 12㎜ 이격된 높이에 형성되는 것이 바람직하고, 넓이(w)는 120㎜ 정도가 적정하다.

거품배출부(220)가 제2 격벽(300)의 최상단에서 상방향으로 8㎜ 미만으로 형성되는 경우 제2 통로(310)를 통해 출수공(100b)으로 배출되는 폐온수가 거품배출부(220)을 통해 역류하는 문제점이 발생하며, 12㎜를 초과하는 경우 거품배출부(220)을 통해 배출되는 거품의 배출량이 현저하게 저하되는 문제점이 발생된다.

거품배출부(220)에 구조는 여러가지로 변경할 수 있으며, 바람직한 실시예로 도 2에 도시된 것과 같이 직사각형의 배출공으로 구성할 수 있다. 또한, 배출공의 형상을 직사각형으로 본체의 폭 방향으로 넓게 하나로 형성할 수도 있으며, 작은 직사각형의 배출공을 여러개 수평배열될 수도 있다.

열교환기(400)는 유입구(410a) 및 배출구(410b)가 형성된 제1 몸체(410)와, 제1 몸체(410)로부터 이격 형성된 제2 몸체(420)와, 양단부가 제1 몸체(410)와 제2 몸체(420)에 각각 연결되는 다수의 열교환관(430)을 포함하고, 유입구(410a)를 통해 가열대상유체가 유입되며, 유입된 가열대상유체가 본체(100) 내부에 저장된 폐온수와 열교환되도록 한 후 배출하는 역할을 한다.

증기관(500)은 보일러로부터 방출된 온수의 증기가 열을 소비한 후 물로 응축되면 응축된 물이 보일러에 재공급되기 전에 저장하는 응축수 탱크(600)의 상부에 일단부가 결합되고, 타단부가 본체(100) 내부를 통과하여 외부로 노출되도록 형성되어 응축수 탱크(600) 내에 발생되는 증기의 열을 이용하여 본체(100) 내부에 저장된 폐온수와 열교환함으로써 폐온수의 온도를 상승시키는 역할을 한다.

여기서, 증기관(500)은 본체(100) 내부에 저장된 폐온수와의 열교환면적이 확장될 수 있도록 본체(100) 내부에서 다수개의 절곡부가 형성됨이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 폐온수 열회수기의 동작을 도시한 도면이다.

설명의 편의를 위해 점선화살표는 증기 배출 경로, 일점쇄선 화살표는 폐온수 배출 경로, 실선 화살표는 가열대상유체 배출 경로로 표시된다.

먼저, 사용된 폐온수가 입수공(100a)을 통해 본체(100) 내부로 유입되어 본체(100) 내부에 일정시간 저장되며, 제1 몸체(410)의 유입구(410a)을 통해 가열대상유체가 제1 몸체(410)로 유입되어 유입된 가열대상유체가 다시 열교환관(430)으로 유입된다.

여기서 본체(100) 내부에 저장된 폐온수와, 열교환관(430)에 유입된 가열대상유체가 열교환관(430)을 통해 열교환이 이루어진 후 폐온수에 의해 가열된 가열대상유체는 제1 몸체(410)에 형성된 배출구(410b)를 통해 각 사용처로 배출되며, 열교환이 이루어져 열을 뺏긴 폐온수는 본체(100) 내부의 저면에 위치하고 유입되는 폐온수에 의해 제2 통로(310)를 통해 제1 격벽(200)과 제2 격벽(300) 사이로 유입된다.

이후, 본체(100) 내부로 폐온수가 지속적으로 유입되면 제1 격벽(200)과 제2 격벽(300) 사이에 위치한 폐온수가 제2 격벽(300)을 범람하여 제2 통로(310)를 통해 본체(100)의 하부 일측에 형성된 출수공(100b)으로 배출된다.

이때, 폐온수는 제1 격벽(200)과 제2 격벽(300)에 의해 일정 높이까지 유지되면서 일정기준을 초과하는 유량이 인입되는 경우 출수공(100b)을 통해 외부로 배출되며, 폐온수의 최상단에 위치되는 부유물 및 거품(120)은 입수공(100a)으로부터 출수공(100b) 방향으로 흘러 가면서 거품배출부(220)를 통과하여 제2 통로(310)로 배출되고, 배출된 부유물 및 거품(120)은 다시 출수공(100b)으로 최종 배출된다.

이러한 구성에 의해 본체(100) 내부로 유입된 폐온수로부터 발생된 부유물 및 거품은 거품배출부(220)를 통해 출수공(100b)으로 배출되어 쌓이는 거품으로부터 발생되어 악취를 제거할 수 있으며, 나아가 부유물 및 거품에 의해 발생된 고형물이 열교환관(430)에 쌓여 열교환 효율을 저하시키는 현상을 최소한으로 방지할 수 있는 효과가 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

10 : 폐온수 열회수기 100 : 본체
100a : 입수공 100b : 출수공
110 : 단위패널 200 : 제1 격벽
210 : 제1 통로 220 : 거품배출부
300 : 제2 격벽 310 : 제2 통로
400 : 열교환기 410 : 제1 몸체
410a : 유입구 410b : 배출구
420 : 제2 몸체 500 : 증기관
600 ; 응축수 탱크

Claims (5)

1. 폐온수가 유입되어 배출되는 본체와, 하부가 개방되며 상기 본체 상부로부터 연장 형성되는 제1 격벽과, 상부가 개방되며 상기 본체 하부로부터 연장 형성되는제2 격벽과, 가열대상유체가 유출입되며 폐온수와 열교환되는 열교환관을 포함하는 폐온수 열회수기에 있어서,
   상기 제1 격벽은 상기 제2 격벽을 기준으로 상기 본체의 내부 안쪽으로 형성되고,
   상기 제1 격벽의 상부 일측에는 폐온수로부터 발생되는 부유물 및 거품이 배출되는 거품배출부가 형성되고,
   상기 거품배출부는 상기 제2 격벽의 선단부 보다 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 거품배출부는 상기 제2 격벽의 선단으로부터 상방으로 8 내지 12㎜ 높은 위치에 형성되는 것을 특징으로 하는 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 거품 배출부는 상기 본체의 폭과 동일한 크기의 배출공을 갖는 것을 특징으로 하는 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조.
5. 제1항에 있어서,
   상기 거품 배출부는 다수개가 형성되는 것을 특징으로 하는 폐온수 열회수기의 부유물 및 거품 배출구조.

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