KR101370937B1 - 가스 온수기 및 이를 구비한 온수공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 온수사용량이 온수생성능력보다 큰 경우에도 원활하게 대응이 가능하고, 온수사용량이 온수생성능력보다 크거나 작은 경우 모두에 호환성 있게 사용 가능한 가스 온수기 및 이를 구비한 온수공급장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다. 이를 구현하기 위한 본 발명의 가스 온수기는, 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 및 상기 직수관(111)과는 직수분기구(114)에서 일측단이 연결되고 상기 온수관(112)과는 직수온수혼합구(115)에서 타측단이 연결되는 바이패스관(113)을 포함하는 가스 온수기에 있어서, 상기 바이패스관(113) 상에는, 상기 바이패스관(113) 내부를 흐르는 물의 흐름을 단속하는 개폐밸브(150)와, 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 펌프(160), 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하도록 개도가 설정되는 삼방변(170)이 설치된 것을 특징으로 한다.

Description

가스 온수기 및 이를 구비한 온수공급장치{GAS WATER HEATER AND HOT WATER SUPPLIER}
본 발명은 가스 온수기 및 이를 구비한 온수공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온수사용량이 온수생성능력보다 크거나 작을 경우 모두 대응할 수 있는 가스 온수기 및 이를 구비한 온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 가스 온수기는 직수를 단시간 내에 소정의 온도로 가열하여 사용자가 편리하게 온수를 사용할 수 있도록 구성된 장치이다.
종래의 가스 온수기는, 직수가 유입되는 직수관, 상기 직수관 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서, 상기 유량센서를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기, 상기 열교환기에서 가열된 온수가 흐르는 온수관, 상기 온수관상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브, 상기 직수관과 온수관 사이를 연결하는 바이패스관, 및 상기 바이패스관 상에 설치되어 바이패스관을 통해 이송되는 직수의 유량을 조절하는 믹싱밸브가 구비되어 있다.
사용자가 온수 사용을 요청하면 상기 직수관을 통해 흐르는 직수의 일부는 상기 열교환기에서 온수가 되어 상기 온수관을 통해 온수사용처로 공급되고, 상기 직수의 나머지는 상기 믹싱밸브 및 바이패스관을 통해 상기 온수관에 합류되어 상기 온수사용처로 공급되는 온수의 온도를 조절할 수 있도록 되어 있다.
이와 같은 구성에 의하면 온수사용처에서 요구하는 온수사용량이 가스 온수기의 온수생성능력보다 클 경우에는 대응하기가 곤란하므로 별도의 온수탱크를 구비하여야 하는데, 이러한 온수탱크를 가스 온수기 내부에 설치하려고 할 경우에는 그 설치가 용이하지 않을 뿐만 아니라 온수기 내부 구조가 복잡해지는 문제점이 있다.
또한 상기 온수탱크를 가스 온수기 내부에 설치하는 경우에는 온수사용량이 온수생성능력보다 작은 경우에도 일률적으로 온수탱크가 구비된 가스 온수기를 사용하여야 하거나, 사용자가 온수탱크가 구비되지 않은 가스 온수기를 요구할 경우에는 가스 온수기 제조사 입장에서는 가스 온수기를 2원화하여 관리하여야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 온수사용량이 온수기의 온수생성능력보다 큰 경우에도 원활하게 대응이 가능하고, 온수사용량이 온수생성능력보다 크거나 작은 경우 모두에 호환성 있게 사용 가능한 가스 온수기 및 이를 구비한 온수공급장치를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 가스온수기의 외부에 외부온수탱크를 설치함으로써 외부온수탱크의 설치가 용이하고 물의 외부 재순환(Re-circulation)이 용이한 온수공급장치를 제공하고자 함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 기온이 낮은 계절에도 배관이 동파되는 것을 방지함으로써 신뢰성이 향상된 가스온수기 및 이를 구비한 온수공급장치를 제공하고자 함에 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 의한 가스 온수기는, 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 및 상기 직수관(111)과는 직수분기구(114)에서 일측단이 연결되고 상기 온수관(112)과는 직수온수혼합구(115)에서 타측단이 연결되는 바이패스관(113)을 포함하는 가스 온수기에 있어서, 상기 바이패스관(113) 상에는, 상기 바이패스관(113) 내부를 흐르는 물의 흐름을 단속하는 개폐밸브(150)와, 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 펌프(160), 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하도록 개도가 설정되는 삼방변(170)이 설치된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 온수공급장치는, 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 및 상기 직수관(111)과는 직수분기구(114)에서 일측단이 연결되고 상기 온수관(112)과는 직수온수혼합구(115)에서 타측단이 연결되는 바이패스관(113)을 포함하는 가스 온수기(100)를 구비한 온수공급장치에 있어서, 상기 바이패스관(113) 상에는, 상기 바이패스관(113) 내부를 흐르는 물의 흐름을 단속하는 개폐밸브(150)와, 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 펌프(160), 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하도록 개도가 설정되는 삼방변(170)이 설치되고; 상기 가스 온수기(100)의 외부에 설치되고, 내부에는 미리 예열된 온수를 저장하며, 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수공급능력보다 클 경우 내부에 저장된 온수를 온수사용처(300)로 공급하기 위한 외부온수탱크(200)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 온수공급장치는, 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 및 상기 직수관(111)과는 직수분기구(114)에서 일측단이 연결되고 상기 온수관(112)과는 직수온수혼합구(115)에서 타측단이 연결되는 바이패스관(113)을 포함하는 가스 온수기(100)를 구비한 온수공급장치에 있어서, 상기 바이패스관(113) 상에는, 상기 바이패스관(113) 내부를 흐르는 물의 흐름을 단속하는 개폐밸브(150)와, 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 펌프(160), 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하도록 개도가 설정되는 삼방변(170)이 설치되고; 사용자의 온수사용시, 상기 직수관(111)을 통해 유입된 직수의 일부는 상기 열교환기(130)측으로 공급되어 열교환에 의해 가열된 후 상기 직수온수혼합구(115)로 공급되고, 상기 직수의 나머지는 상기 바이패스관(113)을 통해 상기 개폐밸브(150)에서 유량이 조절된 후 상기 직수온수혼합구(115)로 공급되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 가스 온수기의 외부에 외부온수탱크를 구비하고 상기 외부온수탱크 내부의 물을 예열함으로써 온수사용량이 가스온수기의 온수생성능력보다 큰 경우에도 사용자가 편리하게 온수를 사용할 수 있도록 대응이 가능하므로 사용자 편의성을 향상시킬 수 있다.
또한 외부온수탱크를 가스 온수기의 외부에 설치함으로써 가스 온수기의 구조를 간단하게 할 수 있고, 외부온수탱크의 설치가 용이하며, 온수사용량이 온수생성능력에 비하여 큰 경우나 작은 경우에 하나의 가스 온수기를 적용할 수 있어 호환성이 있으므로 가스 온수기 제조 및 제품 관리가 용이한 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 의한 가스 온수기의 구성을 보여주는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 가스 온수기에 외부온수탱크가 결합된 온수공급장치를 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 온수공급장치에서 외부온수탱크 예열모드시 온수흐름경로를 보여주는 도면,
도 4는 도 2의 온수공급장치에서 온수사용량이 온수생성능력보다 작은 경우 온수흐름경로를 보여주는 도면,
도 5는 도 2의 온수공급장치에서 온수사용량이 온수생성능력보다 큰 경우 온수흐름경로를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 의한 온수공급장치에서 외부 재순환 모드 또는 온수 사용량이 온수생성능력보다 작은 경우 온수흐름경로를 보여주는 도면,
도 7은 도 6의 온수공급장치에서 온수사용량이 온수생성능력보다 큰 경우 온수흐름경로를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명의 온수공급장치에서 외부온수탱크가 결합되지 않은 경우 동파방지모드시 온수흐름경로를 보여주는 도면,
도 9는 본 발명의 온수공급장치에서 외부온수탱크가 결합되지 않은 경우 온수사용모드시 온수흐름경로를 보여주는 도면.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 가스 온수기의 구성에 대해 설명한다.
본 발명의 가스 온수기(100)는, 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지도록 하는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 상기 직수관(111)과 온수관(112) 사이를 연결하는 바이패스관(113), 상기 바이패스관(113) 상에 설치된 개폐밸브(150)와 펌프(160) 및 삼방변(170)으로 구성된다.
상기 유량센서(120)는 사용자가 온수를 사용하기 위해 밸브를 개방하면 직수의 흐름을 감지한다. 상기 유량센서(120)에서 감지된 유량에 의해 제어부(미도시)에서는 상기 버너를 가동시켜 열교환기(130)에서 열교환이 이루어지도록 한다.
상기 열교환기(130)에서 가열된 온수는 상기 유량조절밸브(140)에서 유량이 조절된 후 온수사용처(300)로 공급된다.
상기 직수관(111)과 바이패스관(113)이 연결되는 위치에는 직수분기구(114)가 형성되어 있다. 상기 직수분기구(114)의 일단은 상기 직수관(111)에 연결되고, 상기 직수분기구(114)의 다른 일단은 상기 개폐밸브(150)에 연결되며, 상기 직수분기구(114)의 또 다른 일단은 상기 유량센서(120)를 통해 상기 열교환기(130)에 연결되는 것으로 구성될 수 있다.
상기 바이패스관(113)과 온수관(112)이 연결되는 위치에는 직수온수혼합구(115)가 형성되어 있다. 상기 직수온수혼합구(115)의 일단은 상기 개폐밸브(150) 측으로 연결되고, 상기 직수온수혼합구(115)의 다른 일단은 상기 열교환기(130)에 연결되며, 상기 직수온수혼합구(115)의 또 다른 일단은 상기 유량조절밸브(140)에 연결되는 것으로 구성될 수 있다.
따라서 상기 직수관(111)으로 유입된 직수 중 일부는 상기 열교환기(130)로 이송되고, 나머지 직수는 상기 직수분기구(114)에서 바이패스관(113)을 경유한 후 상기 직수온수혼합구(115)로 이송되어 상기 열교환기(130)를 통해 이송되어 온 온수와 혼합되게 된다.
상기 개폐밸브(150)는 바이패스관(113)을 통해 이송되는 물의 흐름을 단속하기 위한 것으로, 온/오프(on/off)만 이루어지는 밸브이거나, 이송되는 물의 유량을 조절하는 유량조절기능이 구비된 밸브로 구성될 수 있다.
상기 펌프(160)는 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 것으로, 외부온수탱크(200; 도 2 참조) 예열모드시, 외부 재순환 모드시, 온수기의 동파방지모드시에 각각 가동되는 것으로 구체적인 가동모드에 대해서는 후술한다. 상기 펌프(160)의 흡입구는 상기 삼방변(170)과 연결되고, 상기 펌프(160)의 토출구는 상기 개폐밸브(150)와 연결되는 것으로 구성될 수 있다.
상기 삼방변(170)은 그 방향 조작에 따라 바이패스관(113)의 좌우길이방향을 포함하는 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하는 유로를 형성시킨다. 즉, 상기 삼방변(170)을 중심으로 하여, 상기 삼방변(170)과 직수분기구(114) 사이를 연결하는 제1유로, 상기 삼방변(170)과 직수온수혼합구(115) 사이를 연결하는 제2유로, 상기 삼방변(170)에서 외부온수탱크(200) 사이를 연결하는 제3유로가 형성된다. 이 경우 상기 삼방변(170)은 상기 제1유로와 제2유로를 연결하는 개도 방향과 상기 제1유로와 제3유로를 연결하는 개도 방향 중 어느 하나의 방향으로 연결된 유로가 형성되도록 개도 방향이 설정될 수 있다.
상기 개폐밸브(150)와 펌프(160) 및 삼방변(170)은 상기 바이패스관(113) 상에서, 상기 직수분기구(114)에서부터 상기 직수온수혼합구(115) 방향으로 순차로 설치되는 것이 바람직하다.
한편 도면에는 도시되어 있지 않지만, 가스 온수기(100)의 각 구성부품을 제어하는 제어부가 구비되어 버너, 유량조절밸브(140), 개폐밸브(150) 및 펌프(160)의 구동을 제어하게 된다.
도 2를 참조하여 본 발명의 가스 온수기에 외부온수탱크가 결합된 온수공급장치에 대해 설명한다.
본 발명에 의한 온수공급장치는, 가스 온수기(100)와 상기 가스 온수기(100)의 외부에 설치되는 외부온수탱크(200)를 구비하고 있다.
상기 가스 온수기(100)의 세부 구성은 도 1에 도시된 가스 온수기(100)와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 외부온수탱크(200)는, 내부에 소정 용량의 물을 저장할 수 있는 탱크로 구성된다. 온수사용량이 가스 온수기(100)의 온수생성능력보다 큰 경우 온수 공급을 원활하게 할 수 있도록, 상기 외부온수탱크(200) 내부에 저장된 물을 미리 소정의 온도가 되도록 예열하고, 이 예열된 온수를 온수사용처(300)로 공급하게 된다.
상기 가스 온수기(100)의 온수관(112) 출구 측에는 온수를 온수사용처(300)로 공급하기 위한 온수공급관(212)이 연결되어 있다.
상기 외부온수탱크(200)의 일측에는 상기 온수공급관(212)과의 사이를 연결하는 제1연결관(213)이 구비되고, 타측에는 상기 삼방변(170)과의 사이를 연결하는 제2연결관(214)이 구비된다.
상기 온수공급관(212) 상에는 상기 제1연결관(213)과 연결되는 온수온수혼합구(215)가 형성된다. 상기 온수온수혼합구(215)는, 그 일단이 상기 온수관(112)의 출구 측에 연결되고, 다른 일단은 상기 제1연결관(213)을 통해 상기 외부온수탱크(200)의 상부에 연결되며, 또 다른 일단은 상기 온수공급관(212)을 통해 온수사용처(300)로 연결된다.
상기 제1연결관(213)은 상기 외부온수탱크(200)의 상부측에 연결되고, 상기 제2연결관(214)는 상기 외부온수탱크(200)의 하부측에 연결되는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의해 제2연결관(214)을 통해 외부온수탱크(200) 내측 하부로는 저온의 물이 유입되고, 외부온수탱크(200) 내부에 미리 저장된 예열된 온수는 상기 제1연결관(213)을 통해 외부온수탱크(200)의 상부로 배출된다.
도 3을 참조하여 외부온수탱크의 예열모드에 대해 설명한다.
외부온수탱크(200)에는 내부 물 온도를 측정하기 위한 센서(미도시)가 구비되고, 온도 측정 결과가 설정된 온도 이하인 경우에는 외부온수탱크(200) 내부의 물 온도가 설정된 온도 이상이 되도록 예열하는 예열모드가 수행된다.
외부온수탱크 예열모드시에는, 펌프(160) 및 버너(미도시)가 가동되고, 상기 펌프(160)의 가동에 의해 배관 내부의 물은 펌프(160), 개폐밸브(150), 유량센서(120), 열교환기(130), 유량조절밸브(140), 외부온수탱크(200), 펌프(160)의 순으로 폐순환 경로를 순환하면서 상기 열교환기(130)에서의 열교환에 의해 외부온수탱크(200) 내부의 물이 예열된다.
이러한 예열모드에 의해 외부온수탱크(200) 내부의 물 온도가 설정된 온도에 도달하면, 상기 펌프(160) 및 버너의 가동을 정지함으로써 예열모드는 종료된다.
도 4를 참조하여 온수사용량이 온수기의 온수생성능력보다 작은 경우에 대해 설명한다.
온수사용량이 가스 온수기(100)의 온수생성능력보다 작은 경우에는 외부온수탱크(200)의 예열된 온수는 공급되지 않고, 상기 열교환기(130)에서 생성된 온수만을 사용자에게 공급하도록 온수기(100)가 가동된다.
사용자의 온수사용요구가 있으면 직수관(111)을 통해 직수가 유입되고, 이 흐름을 유량센서(120)가 감지하여 버너를 가동시켜 열교환기(130)에서 직수를 가열하게 된다. 상기 열교환기(130)를 통과하면서 생성된 온수는 유량조절밸브(140)를 통해 온수사용처(300)로 공급된다.
이 경우 개폐밸브(150)는 폐쇄된 상태로 하여 바이패스관(113)을 통해 직수가 흐르지 않도록 구성할 수 있다.
도 5를 참조하여 온수사용량이 온수기의 온수생성능력보다 큰 경우에 대해 설명한다.
온수사용량이 온수기의 온수생성능력보다 큰 경우에는 열교환기(130)에서 생성된 온수뿐만 아니라 외부온수탱크(200)에 저장된 온수를 동시에 사용자에게 공급함으로써 온수공급량을 증가시킬 수 있다.
직수관(111)을 통해 유입된 직수의 일부는 열교환기(130)로 이송되어 열교환이 이루어진 후 온수가 되어 유량조절밸브(140)를 거쳐 온수공급관(212)으로 공급되고, 나머지 직수는 바이패스관(113)을 통해 삼방변(170)과 제2연결관(214)을 거쳐 외부온수탱크(200)의 하부로 유입되고, 상기 외부온수탱크(200) 내에 미리 예열된 온수는 외부온수탱크(200) 상부에 연결된 제1연결관(213)을 통해 배출된다.
상기 유량조절밸브(140)를 거쳐 온 온수와 상기 제1연결관(213)을 통해 배출된 온수는 온수온수혼합구(215)에서 혼합된 후 온수사용처(300)로 공급된다.
도 6을 참조하여 본 발명의 다른 실시예에 의한 온수공급장치에 대해 설명한다.
도 6에 도시된 온수공급장치의 경우 도 2 내지 도 5에 도시된 온수공급장치와 비교하여 제1연결관(213,213')의 연결구조에 있어 차이가 있고, 온수기(100)의 구성은 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
가스 온수기(100)의 온수관(112) 출구측에는 온수사용처(300)로 연결되는 온수공급관(212)이 구비되고, 상기 온수공급관(212)을 통해 온수가 온수사용처(300)로 공급되도록 되어 있다.
상기 외부온수탱크(200)의 일측에는 상기 온수사용처(300)의 리턴(return) 측과의 사이를 연결하는 제1연결관(213')이 구비된다. 상기 온수공급관(212)을 통해 공급된 온수 중 온수사용처(300)에서 배출되고 남는 온수는 상기 제1연결관(213')을 통해 외부온수탱크(200)의 내부로 유입되도록 되어 있다. 상기 외부온수탱크(200)의 타측에는 상기 삼방변(170)과의 사이를 연결하는 제2연결관(214)이 구비되어 있다.
상기 제1연결관(213')은 상기 외부온수탱크(200)의 일측 상부에 연결되고, 제2연결관(214)은 상기 외부온수탱크(200)의 일측 하부에 연결된다.
이와 같은 구성에서 외부 재순환 모드(Recirculation Mode)에 대해 설명한다.
일반적으로 사용자가 온수 사용을 요청한 후 온수가 공급되기까지는 직수를 열교환기(130)에서 가열하여야 하므로 소정의 시간이 소요된다. 이러한 시간을 줄여 사용자가 최대한 빠른 시간내에 온수를 이용하도록 하기 위해서 본 실시예에서는 외부온수탱크(200)의 미리 예열된 온수를 공급하도록 구성하였다.
외부온수탱크(200) 내부의 예열된 온수를 공급하기 위해 펌프(160)를 구동시키고, 삼방변(170)은 외부온수탱크(200)와 펌프(160) 사이를 서로 연결하도록 개도 방향이 설정되어 있다.
상기 펌프(160)를 구동시키면 외부온수탱크(200) 내부의 온수는 제2연결관(214), 삼방변(170), 펌프(160), 열교환기(130), 유량조절밸브(140), 온수공급관(212)을 순차 거친 후 온수사용처(300)에 공급된다. 상기 온수사용처(300)에 공급되고 남는 온수는 온수사용처(300)의 리턴 측에 연결된 제1연결관(213')을 통해 외부온수탱크(200) 내부로 다시 유입된다.
이 경우 상기 제1연결관(213')으로 리턴되는 온수의 온도를 측정하기 위해 온도센서(미도시)를 설치하고, 상기 온도센서의 온도 측정 결과 설정된 온도보다 높으면 버너의 가동은 정지한 상태에서 펌프(160)만 구동시키고, 온도 측정 결과 설정된 온도보다 낮으면 펌프(160)와 함께 상기 버너도 가동하여 열교환기(130)에서 열교환이 이루어지도록 한다.
이와 같은 구성에 의하면 외부온수탱크(200)의 예열된 온수를 사용자에게 즉시 공급할 수 있으므로 사용자에게 온수 사용의 편의성을 제공할 수 있다.
도 7을 참조하여 온수사용량이 온수생성능력보다 큰 경우에 대해 설명한다.
온수사용량이 온수기의 온수생성능력보다 큰 경우에는 열교환기(130)에서 생성된 온수뿐만 아니라 외부온수탱크(200)에 저장된 온수를 동시에 사용자에게 공급함으로써 온수공급량을 증가시킬 수 있다.
직수관(111)을 통해 유입된 직수의 일부는 열교환기(130)로 이송되어 열교환이 이루어진 후 온수가 되어 유량조절밸브(140)를 거쳐 온수공급관(212)으로 공급되고, 나머지 직수는 바이패스관(113)을 통해 삼방변(170)과 제2연결관(214)을 거쳐 외부온수탱크(200)의 하부로 유입되고, 상기 외부온수탱크(200) 내에 미리 저장된 온수는 외부온수탱크(200) 상부에 연결된 제1연결관(213')을 통해 배출된다.
상기 유량조절밸브(140)를 거쳐 온수사용처(300)의 공급 측으로 이송된 온수와, 상기 제1연결관(213')을 거쳐 온수사용처(300)의 리턴 측으로 이송된 온수는 온수사용처(300)에서 합류된 후 사용자에게 공급되므로, 온수사용량이 큰 경우에도 대응이 가능하다.
도 8을 참조하여 외부온수탱크가 결합되지 않은 온수공급장치에서 가스 온수기의 동파방지모드에 대해 설명한다.
본 실시예의 경우 온수공급장치에 외부온수탱크가 구비되어 있지 않은 경우에 겨울철과 같이 기온이 낮은 경우 온수기 배관이 동파되는 것을 방지하기 위해 펌프(160)를 이용하여 가스 온수기(100) 배관 내부의 물을 가열하면서 순환시키도록 되어 있다.
동파방지모드는 온수기 내부에서 측정된 온도(예를 들면, 배관 내부의 물 온도, 온수기 내부 분위기 온도)가 미리 설정된 온도 이하이거나, 온수기 외부에서 측정된 분위기 온도가 미리 설정된 온도 이하이면 제어부(미도시)는 버너 및 펌프(160)를 가동시킴으로써 수행된다.
상기 버너 및 펌프(160)가 가동되면, 배관 내부의 물은 펌프(160), 개폐밸브(150), 유량센서(120), 열교환기(130), 삼방변(170)을 순차 거친 후 다시 펌프(160)로 순환된다. 이 과정에서 물은 상기 열교환기(130)를 거치면서 온도가 높아져 배관의 동파를 방지할 수 있다.
도 9를 참조하여 외부온수탱크가 결합되지 않은 온수공급장치에서 온수사용모드에 대해 설명한다.
본 실시예의 경우 온수공급장치에 외부온수탱크가 구비되어 있지 않은 경우에 사용자가 온수를 사용하면 직수의 일부는 열교환기(130)에서 가열되어 온수관(112)을 통해 이송되고, 직수의 나머지는 바이패스관(113)을 통과하면서 개폐밸브(150)에 의해 유량이 조절된 후 직수온수혼합구(115)로 이송되어 상기 열교환기(130)를 통과한 온수와 혼합된다. 이렇게 온수와 직수가 혼합되어 온수 온도가 조절된 후 유량조절밸브(140)를 통해 온수사용처(300)로 공급된다.
100 : 가스 온수기 111 : 직수관
112 : 온수관 113 : 바이패스관
114 : 직수분기구 115 : 직수온수혼합구
120 : 유량센서 130 : 열교환기
140 : 유량조절밸브 150 : 개폐밸브
160 : 펌프 170 : 삼방변
200 : 외부온수탱크 212 : 온수공급관
213, 213' : 제1연결관 214 : 제2연결관
300 : 온수사용처

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  6. 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 및 상기 직수관(111)과는 직수분기구(114)에서 일측단이 연결되고 상기 온수관(112)과는 직수온수혼합구(115)에서 타측단이 연결되는 바이패스관(113)을 포함하는 가스 온수기(100)를 구비한 온수공급장치에 있어서,
    상기 바이패스관(113) 상에는, 상기 바이패스관(113) 내부를 흐르는 물의 흐름을 단속하는 개폐밸브(150)와, 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 펌프(160), 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하도록 개도가 설정되는 삼방변(170)이 설치되고;
    상기 가스 온수기(100)의 외부에 설치되고, 내부에는 미리 예열된 온수를 저장하며, 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수공급능력보다 클 경우 내부에 저장된 온수를 온수사용처(300)로 공급하기 위한 외부온수탱크(200)를 포함하며;
    상기 가스 온수기(100)의 온수관(112) 출구측에는 온수사용처(300)로 연결되는 온수공급관(212)이 구비되고;
    상기 외부온수탱크(200)의 일측에는 상기 온수공급관(212)과의 사이를 연결하는 제1연결관(213)이 설치되며;
    상기 외부온수탱크(200)의 타측에는 상기 삼방변(170)과의 사이를 연결하는 제2연결관(214)이 설치되고;
    상기 제1연결관(213)은 상기 외부온수탱크(200)의 상부에 연결되고, 상기 제2연결관(214)은 상기 외부온수탱크(200)의 하부에 연결되며;
    상기 삼방변(170)이 상기 펌프(160)와 제2연결관(214) 사이를 연결하도록 개도가 설정된 상태에서, 제어부에서는 상기 외부온수탱크(200) 내부의 물 온도가 설정 온도 이하가 되면 상기 펌프(160) 및 버너를 구동시켜 상기 외부온수탱크(200) 내부의 물을 순환시키면서 예열시키고;
    상기 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수생성능력보다 작을 경우, 상기 개폐밸브(150)는 폐쇄되어 상기 바이패스관(113)을 통한 직수의 흐름이 차단됨으로써 상기 외부온수탱크(200)의 예열된 온수는 공급되지 않고, 상기 열교환기(130)에서 생성된 온수는 유량조절밸브(140)를 거쳐 온수사용처(300)로 공급되며;
    상기 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수생성능력보다 클 경우, 상기 삼방변(170)이 상기 펌프(160)와 제2연결관(214) 사이를 연결하도록 개도가 설정된 상태에서, 사용자가 온수사용시 상기 직수관(111)을 통해 유입된 직수의 일부는 열교환기(130)로 이송되어 열교환이 이루어진 후 온수가 되어 유량조절밸브(140)를 거쳐 온수공급관(212)으로 공급되고, 나머지 직수는 바이패스관(113)을 통해 삼방변(170)과 제2연결관(214)을 거쳐 외부온수탱크(200)의 하부로 유입되고, 상기 외부온수탱크(200)의 상부에 연결된 제1연결관(213)을 통해 배출되며, 상기 유량조절밸브(140)를 거쳐 온 온수와 상기 제1연결관(213)을 통해 배출된 온수는 온수온수혼합구(215)에서 혼합된 후 온수사용처(300)로 공급되는 것을 특징으로 하는 가스 온수기를 구비한 온수공급장치.
  7. 직수가 유입되는 직수관(111), 상기 직수관(111) 상에 설치되어 직수의 유량을 측정하는 유량센서(120), 상기 유량센서(120)를 통과한 직수를 버너의 연소에 의해 열교환이 이루어지는 열교환기(130), 상기 열교환기(130)에서 가열된 온수가 흐르는 온수관(112), 상기 온수관(112)상에 설치되어 배출되는 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(140), 및 상기 직수관(111)과는 직수분기구(114)에서 일측단이 연결되고 상기 온수관(112)과는 직수온수혼합구(115)에서 타측단이 연결되는 바이패스관(113)을 포함하는 가스 온수기(100)를 구비한 온수공급장치에 있어서,
    상기 바이패스관(113) 상에는, 상기 바이패스관(113) 내부를 흐르는 물의 흐름을 단속하는 개폐밸브(150)와, 배관 내부의 물을 순환시키기 위한 펌프(160), 3개의 유로 중 어느 2개의 유로를 연결하도록 개도가 설정되는 삼방변(170)이 설치되고;
    상기 가스 온수기(100)의 외부에 설치되고, 내부에는 미리 예열된 온수를 저장하며, 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수공급능력보다 클 경우 내부에 저장된 온수를 온수사용처(300)로 공급하기 위한 외부온수탱크(200)를 포함하며;
    상기 가스 온수기(100)의 온수관(112) 출구측에는 온수사용처(300)로 연결되는 온수공급관(212)이 구비되고;
    상기 외부온수탱크(200)의 일측에는 상기 온수공급관(212)에 연결된 온수사용처(300)의 리턴 측과의 사이를 연결하는 제1연결관(213')이 설치되며;
    상기 외부온수탱크(200)의 타측에는 상기 삼방변(170)과의 사이를 연결하는 제2연결관(214)이 설치되고;
    상기 제1연결관(213')은 상기 외부온수탱크(200)의 상부에 연결되고, 상기 제2연결관(214)은 상기 외부온수탱크(200)의 하부에 연결되며;
    상기 삼방변(170)이 상기 펌프(160)와 제2연결관(214) 사이를 연결하도록 개도가 설정된 상태에서, 제어부에서는 상기 외부온수탱크(200) 내부의 물 온도가 설정 온도 이하가 되면 상기 펌프(160) 및 버너를 구동시켜 상기 외부온수탱크(200) 내부의 물을 순환시키면서 예열시키고;
    상기 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수공급능력보다 작을 경우, 상기 삼방변(170)이 상기 펌프(160)와 제2연결관(214) 사이를 연결하도록 개도가 설정된 상태에서, 상기 제1연결관(213')을 통해 상기 외부온수탱크(200) 측으로 리턴되는 물의 온도가 설정된 온도보다 높으면 상기 버너는 가동을 정지하되 상기 펌프(160)만 가동시키고, 상기 제1연결관(213')을 통해 상기 외부온수탱크(200) 측으로 리턴되는 물의 온도가 상기 설정된 온도보다 낮으면 상기 버너와 펌프(160)를 함께 가동시키며;
    상기 온수사용량이 상기 가스 온수기(100)의 온수공급능력보다 클 경우, 상기 삼방변(170)이 상기 펌프(160)와 제2연결관(214) 사이를 연결하도록 개도가 설정된 상태에서, 사용자가 온수사용시 상기 직수관(111)을 통해 유입된 직수의 일부는 상기 바이패스관(113)과 삼방변(170) 및 제2연결관(214)을 통해 상기 외부온수탱크(200)의 하부로 유입되고, 상기 외부온수탱크(200)의 상부에 연결된 상기 제1연결관(213')을 통해 상기 외부온수탱크(200) 내부의 예열된 온수가 상기 온수사용처(300)의 리턴 측으로 사용자에게 공급되고, 상기 직수의 나머지 일부는 상기 열교환기(130)에서 가열된 후 상기 온수공급관(212)을 통해 온수사용처(300)의 공급 측으로 사용자에게 공급되는 것을 특징으로 하는 가스 온수기를 구비한 온수공급장치.
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