KR101251468B1

KR101251468B1 - 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수 공급제어장치

Info

Publication number: KR101251468B1
Application number: KR1020120091654A
Authority: KR
Inventors: 오세진; 나애순
Original assignee: 나애순; 오세진
Priority date: 2012-08-22
Filing date: 2012-08-22
Publication date: 2013-04-05

Abstract

본 발명은 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수공급 제어장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 중앙냉난방시스템에서 공급되는 열원이나 단독세대 또는 공동주택에서 세대내 각 실을 난방하는 개별난방 시스템의 열원인 난방수(온수)를 이용하여 냉수를 열 교환하여 급탕 온수로 사용할 수 있도록 하기 위한 것이다.
그 구성은 중앙냉난방시스템, 지역난방시스템, 소형열병합시스템에서 공급되는 열원이나 단독세대 또는 공동주택에서 세대내 각 실을 난방하는 개별난방 시스템의 열원인 난방온수를 난방공급관으로 이송하는 난방온수공급관과, 상기 온수공급관에 연결되어 급탕열교환공급관을 통해 난방온수를 급탕용 열교환기로 공급하는 급탕용 삼방향밸브와, 상기 열교환기에 설치된 냉수공급관으로 냉수가 공급됨과 동시에 열교환되어 온수를 배출하는 온수배출관과, 상기 열교환기를 거친 급탕열교환공급관의 온수를 회수하는 급탕열교환회수관과 연결된 난방회수관과, 상기 온수배출관의 외주면에 장착되어 온수의 온도를 감지하여 삼방향밸브의 방향개폐를 제어하는 온도감지센서로 구성된 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수 공급제어장치에 있어서, 상기 온도감지센서는 온수배출관의 외주면을 감싼 액체수장함의 내부에 액체를 수장하고, 상기 액체는 온수배출관으로 배출되는 급탕 온수의 온도를 감지하고, 감지된 온수의 온도에 따라 액체가 팽창하면서 센서유도관을 통해 이동되어 센서유도관의 단부에 장착된 자력구동기를 구동시켜서 삼방향 밸브의 방향을 개폐하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

Description

난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수 공급제어장치{HOT WATER SUPPLY SYSTEM}

본 발명은 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수 공급제어장치에 관한 것으로, 더욱 바람직하게는 중앙난방 또는 지역난방 열병합시스템에서 공급되는 열원으로 단독세대 또는 공동주택에서 세대내 각각 냉난방하는 개별난방 시스템의 열원인 난방수를 이용하여 냉수를 열 교환하여 급탕 온수로 사용할 수 있도록 하기 위한 세대 유닛이다.

일반적으로 중앙냉난방구조(지역난방, 소형열병합 등) 주택이나 아파트 등에 설치되는 급탕 온수공급시스템은 보일러에서 연료 등을 연소시켜 발생하는 열로, 냉수를 열교환 가열하여 온수탱크에 보관했다 세대사용시 급탕온수를 순환 공급하거나, 지역난방의 경우 열교환기에서 급수관의 냉수를 가열한 후 별도의 급탕 온수라인을 통해 급탕온수를 순환하며 공급하는 원리로 구성되어 있다.

이와 같은 종래의 급탕 온수공급시스템은 보일러 또는 열교환기에서 수전금구(샤워기나 수도꼭지 등)까지 급탕 온수를 공급하는 별도의 급탕 온수라인이 연결 설치되어 있어 그 구조가 복잡하면서 설치비용이 과다하게 소요되고 에너지손실 등의 문제가 있다.

더욱이, 종래의 급탕 온수공급시스템은 외부에 노출되는 급탕온수라인을 통해 급탕온수를 순환 공급하는 과정에서 열손실이 발생되고, 이 열손실에 의해 온수온도를 제어하는 데에 어려움이 따르며 에너지의 과다한 손실이 초래되는 등의 문제가 발생된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출한 것으로, 열원에서 공급되는 난방수공급관에 삼방향(또는 절환)밸브와 열교환기 그리고 온수배관 출구에 온도센서를 설치 감지하여 열교환된 온수를 공급하고자 함을 목적으로 한다.

따라서, 열교환기에서는 난방용 순환수를 이용하며 급수관으로 공급되는 냉수를 열교환하여 급탕온수로 사용하도록 함으로써, 기존의 급탕 온수공급시스템을 개선하고 또한 온수감지센서는 온수배관 출구 외주면에 장착하여 온수 온도의 온도를 감지하여 자력식 삼방향밸브를 사용하여 원하는 곳에 공급하며 세대유닛을 콤팩트하게 구성하고 최대부하에도 유량 압력 손실을 최소화함을 목적으로 한다.

그뿐만 아니라 세대유닛의 배관과 배관을 연결되는 연결부에는 스프링 링을 장착하고, 배관과 배관 밀착부에는 가스켓을 장착하여 연결관을 너트나사식으로 결합하여 분해 조립이 편리성을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 난방용 온수를 이용한 온수 공급제어장치는 도 1에 나타내는 바와 같이, 중앙난방시스템에서 공급되는 열원으로 단독세대 또는 공동주택에서의 세대내 각 실을 난방하는 개별난방 시스템의 열원인 중온수를 난방공급관(70)으로 이송하는 난방온수공급관(10)과,

상기 난방온수공급관(10)에 연결되어 급탕열교환공급관(20)을 통해 온수를 급탕용 열교환기(30)로 공급하는 급탕제어용 삼방향밸브(40)와,

상기 열교환기(30)에 설치된 냉수공급관(50)으로 냉수가 공급됨과 동시에 열교환되어 온수를 배출하는 온수배출관(51)과,

상기 열교환기(30)를 거친 급탕열교환공급관(20)의 중온수를 회수하는 급탕열교환용회수관(21)과 연결된 난방회수관(71)과,

상기 온수배출관(51)의 외주면에 장착되어 온수의 온도를 감지하여 삼방향밸브(40)의 방향개폐를 제어하는 온도감지센서(90)로 구성된 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수 공급제어장치에 있어서,

상기 온도감지센서(90)는 온수배출관(51)의 외주면을 감싼 액체수장함(81)의 내부에 액체(82)를 수장하고, 상기 액체(82)는 온수배출관(51)으로 배출되는 급탕 온수의 온도를 감지하고, 감지된 온수의 온도에 따라 액체(82)가 팽창하면서 센서유도관(93)을 통해 이동되어 센서유도관(93)의 단부에 장착된 자력구동기(100)를 구동시켜서 삼방향 밸브의 방향을 개폐하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

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또한, 본 발명은 상기 밸브 열교환기 연결 부속류 배관 (10)(20)(21)(50)(51)(70)(71)의 연결단부 외주면에는 스프링링(130)을 삽입고정하고, 배관과 배관이 연결되는 밀착부에는 가스켓(140)을 장착하여 암수 연결관(120)(121)을 장착하여 너트나사식으로 결합하여 분해 조립 및 누수를 방지하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 구성되는 본 발명은 별도의 급탕 온수라인 등의 급탕설비가 불필요하여 간단하고도 저렴한 설비구조를 도모할 수 있고, 급탕배관 열손실을 줄여 에너지 손실비용을 절약할 수 있으며, 온수온도의 정확한 제어가 가능하게 하는 등의 효과를 제공하게 된다.
또한, 본 발명은 온도감지센서를 온수배출관 외주면에 장착함으로써, 동일 재질선정과 종래와 같이 온수배출관 내에 온도센서를 삽입장착 함으로 인한 배관구조의 비대성 없이 컴팩트하게 제작이 가능하며, 또한 온수배출관 내에 삽입 장착되는 온도센서에 따른 유량 흐름의 장애요인을 제거하여 풍족한 유량 확보가 가능하며, 또한 압력손실을 줄임으로써 주변 기계의 압력 에너지 증가를 줄일 수 있고, 구조가 간단하여 제작비용이 절감되며 자력구동기의 세대유닛을 온도변화에 빠르게 대응이 가능하다.

또한, 본 발명은 난방온수공급관의 일측에 급탕용 열교환기를 설치하여 세대별냉수를 보충받아 열교환기에서 냉수를 온수로 간단하게 전환하여 각 세대에서 직접제조 사용할 수 있어 열 에너지와 온수 유량 손실을 줄이는 공급 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 난방 및 급탕온수의 공급라인의 실시예를 예시하는 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 온도감지센서의 연결구조를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 배관과 배관을 연결한 상태를 나타낸 단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 난방용 온수를 이용한 온수 공급제어장치에 대한 바람직한 실시 예를 상세히 설명하고, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기술 등은 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우 그 자세한 설명은 생략하기로 한다. 그러나 이들은 본 발명의 일 예로서 이들에 의해 본 발명의 권리범위가 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 난방용 온수를 이용한 온수 공급제어장치에 대한 구성을 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.

도 1에 나타내는 바와 같이, 중앙난방시스템에서 공급되는 열원으로 단독세대 또는 공동주택에서 세대내 각각 난방하는 개별난방 시스템의 열원인 난방용 온수를 이용하여 열교환기에서 냉수를 온수로 열교환 할 수 있도록 난방용 온수를 유도하는 난방온수공급관(10)이 설치된다. 이때 난방온수공급관(10)은 난방을 위한 난방공급관(70)과 연결되어 있다. 또한, 상기 난방온수공급관(10)으로 유도되는 중온수를 이용하여 냉수공급관(50)으로 유도되는 냉수를 열교환 하여 온수로 사용할 수 있도록 하기 위하여, 급탕용 열교환기(30)와 연결되는 급탕열교환공급관(20)을 난방온수공급관(10)과 연결할 수 있게 난방온수공급관(10)에 급탕용 삼방향밸브(40)를 장착하고, 삼방향밸브(40)의 일측은 급탕온수공급관(20)과 연결하고, 타측은 난방공급관(70)과 연결하여 구성한다.

그리고 상기 열교환기(30)의 일측에는 냉수를 유도하는 냉수공급관(50)을 장착하고, 냉수공급관(50)에서 열교환된 온수를 배출하는 온수배출관(51)과 연결하여 구성한다.

또한, 상기 열교환기(30)를 거친 급탕온수공급관(20)은 온수를 회수하는 난방회수관(71)과 연결하여 구성한다.

그리고 상기 온수배출관(51)의 외주면에 장착되어 온수의 온도를 감지하는 온도감지센서(90)를 장착하여 구성한다.

상기 온도감지센서(90)는 도 2에 나타내는 바와 같이, 온수배출관(51)의 외주면에 장착된 액체수장함(81)에 액체(82)가 수장되어 온수배출관(51)을 통해 이송되는 급탕용 온수의 온도를 감지하도록 구성한다. 이때 액체(82)는 썸머오일을 사용하기 때문에, 온수배출관(51)으로 배출되는 급탕용 온수의 온도가 높으면 액체(82)가 이를 감지하여 팽창되면 액체는 센서유도관(93)을 통해 이동되면서 센서유도관(93)의 단부에 장착된 자력식 구동기(100)를 작동시킨다. 그리고 상기 작동되는 자력식 구동기(100)는 급탕열교환공급관(20)과 연결된(b) 삼방향밸브(40)를 폐쇄하고, 난방공급관(70)과 연결된(a) 삼방향밸브(40)를 개방한다. 또, 온수의 온도가 낮으면 액체(82)가 이를 감지하여 수축할 때 다시 액체 유도관(93)으로 후진되면서 자력식 구동기(100)를 작동시켜서 급탕열교환공급관(20)과 연결된 삼방향밸브(40)를 개방하고, 난방공급관(70)과 연결된 삼방향밸브(40)를 폐쇄하도록 구성한다.

또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 본 발명은 각종 배관(10)(20)(21)(50)(51)(70)(71)을 연결하는 연결부에는 암수 연결관(120)(121)을 장착하여 구성한다. 이때 암수 연결관(120)(121)을 장착한 배관 부속 단부 외주면에는 스프링링(130)을 삽입고정하고, 배관과 배관이 연결되는 밀착부에는 가스켓(140)을 장착하여 암수연결관(120)(121)을 나사식으로 결합하여 누수를 방지하도록 구성한다.

상기와 같은 본 발명의 난방용 온수를 이용한 온수 공급제어장치에 대한 실시예를 도 1을 통해 설명하면, 중앙난방, 지역난방, 소형 열병합시스템 등 중소형 열원공급장치에서 공급되어 난방용으로 사용하는 난방온수를 급탕용으로 사용하고자 할 때에는, 온수배출관(51)에 장착된 온도감지센서(90)가 온수배출관으로 배출되는 급탕온수의 온도를 감지할 때 액체수장함(81)에 수장된 액체(82)가 팽창되어 도 2에 나타내는 바와 같이, 센서유도관(93)을 따라 이동하면서 자력식 구동기(100)를 작동시키고, 상기 자력식 구동기(100)는 급탕용 삼방향 밸브(40)에 형성된 급탕열교환공급관(20)의 개폐밸브(a)를 개폐시킨다. 이때 온도감지센서(90)에 급탕온수의 설정온도(예 60℃)를 저장하여 놓고, 온수배출관(51)으로 배출되는 급탕온수의 온도를 감지하게 되면 자력식 구동기(100)는 급탕용 삼방향밸브(40)의 개폐밸브들(a, b)을 제어하게 되는 것이다.

즉, 급탕온수를 사용하고자 할 때에 온수배출관(51)에 장착된 온도감지센서(90)가 온수배출관(51)으로 배출되는 급탕온수를 감지한다. 이때 온수배출관(51)으로 배출되는 온수가 설정온도(60℃) 이하로 감지되면 온도감지센서(90)의 액체수장함(81)에 수장된 액체(82)가 수축하게 될 때 액체와 연결된 급탕열교환공급관(20)의 개폐밸브(a)도 자력식 구동기(100)의 제어를 받아 수축되면서 급탕온수공급관(20)을 개방하고, 난방공급관(70)의 개폐밸브(b)는 팽창하게 되어 난방공급관(70)을 폐쇄한다. 따라서 난방온수공급관(10)으로 유도된 난방온수는 난방공급관(70)으로 유도되지 않고 열교환기(30)에 형성된 급탕열교환공급관(20)으로 유도된다, 그리고 냉수공급관(50)으로 유도된 냉수를 난방용 온수에 의해 열교환기(30)에서 열교환시킨 후 온수배출관(51)으로 배출시켜서 급탕온수를 사용할 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 온도감지센서(90)를 같은 재질 배관 외부에 장착하여 본 세대유닛의 컴펙트하게 제작이 가능하며, 작은 온수배출관의 유량 및 압력손실을 최소화하여 최대 온수 사용시에도 충분한 공급 효과가 있다.

상기와 같이 난방을 위해 공급되는 온수로 쾌적한 난방을 함과 동시에 냉수를 열교환하여 급탕온수를 사용할 수 있으므로 열에너지를 최대한 이용하면서 에너지를 손실을 줄일 수 있는 것이다.

또한, 상기 배관을 연결하는 암수 연결관(120)(121)에는 스프링링(130)과 가스켓(140)이 장착되어 배관으로 유도되는 온수 및 냉수의 누수를 방지할 수 있다.

10. 난방온수공급관 20. 급탕열교환공급관
21. 급탕열교환용회수관 30. 열교환기
40. 급탕용 삼방향밸브 50. 냉수공급관
51. 온수배출관 70. 난방공급관
71. 난방회수관 81. 액체수장함
82. 액체(썸머오일) 90. 온도감지센서
93. 센서유도관 100. 자력식 구동기
120, 121. 암수연결관 130. 스프링링
140. 가스켓

Claims

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중앙냉난방시스템, 지역난방시스템, 소형열병합시스템에서 공급되는 열원이나 단독세대 또는 공동주택에서 세대내 각 실을 난방하는 개별난방 시스템의 열원인 난방온수를 난방공급관으로 이송하는 난방온수공급관과,
상기 온수공급관에 연결되어 급탕열교환공급관을 통해 난방온수를 급탕용 열교환기로 공급하는 급탕용 삼방향밸브와,
상기 열교환기에 설치된 냉수공급관으로 냉수가 공급됨과 동시에 열교환되어 온수를 배출하는 온수배출관과,
상기 열교환기를 거친 급탕열교환공급관의 온수를 회수하는 급탕열교환회수관과 연결된 난방회수관과,
상기 온수배출관의 외주면에 장착되어 온수의 온도를 감지하여 삼방향밸브의 방향개폐를 제어하는 온도감지센서로 구성된 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수 공급제어장치에 있어서,
상기 온도감지센서는 온수배출관의 외주면을 감싼 액체수장함의 내부에 액체를 수장하고, 상기 액체는 온수배출관으로 배출되는 급탕 온수의 온도를 감지하고, 감지된 온수의 온도에 따라 액체가 팽창하면서 센서유도관을 통해 이동되어 센서유도관의 단부에 장착된 자력구동기를 구동시켜서 삼방향 밸브의 방향을 개폐하도록 구성한 것을 특징으로 하는 난방용 온수를 이용한 세대유닛 온수공급 제어장치.
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