KR101452644B1 - System for supplying hot water having preventing dew condensation of heat exchanger - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a system to supply hot water having a dew condensation prevention function of a heat exchanger. In particular, the system to supply hot water having the dew condensation prevention function of a heat exchanger can quickly reach to a set a temperature to stably supply hot water at constant temperature when supplying hot water, maintain the state of the heat storage through a hot water circulation when not supplying hot water, and prevent dew condensation in a process of heating the cold water in the heat exchanger.

Description

열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템{System for supplying hot water having preventing dew condensation of heat exchanger}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hot water supply system having a dew condensation preventing function,

본 발명은 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수 공급시에는 설정 온도까지 조속히 도달하여 일정한 온도의 온수를 안정적으로 공급하고, 온수 미공급시에는 온수 순환을 통해 축열 상태를 유지하며, 열교환기 내에서 냉수를 가열하는 과정에서 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있는 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a hot water supply system having a function of preventing the condensation of a heat exchanger, and more particularly, to a hot water supply system having a function of preventing the condensation of a heat exchanger, The present invention relates to a hot water supply system having a heat exchanger condensation prevention function capable of preventing condensation from occurring in a process of heating cold water in a heat exchanger while maintaining a heat storage state.

온수 공급 시스템은 냉수를 단시간 내에 사용자가 설정한 온도로 가열하여 공급하는 것으로, 얼마나 짧은 시간에 사용자가 설정한 온도에까지 도달할 수 있는지와 온수의 사용량이 변하더라도 설정 온도를 그대로 유지하면서 공급되는지가 그 성능을 결정짓는 중요한 기준이 된다.The hot water supply system heats the cold water to the temperature set by the user within a short period of time. It can be determined whether the user can reach the set temperature in a short time and whether the set temperature is maintained, It is an important criterion for determining the performance.

그러나 종래의 온수 공급 시스템은 열교환기에서 순간적으로 높은 열에너지를 공급함으로써 단시간 내에 설정 온도에 도달한 온수를 공급하고 있지만, 특히 겨울철 등에는 공급되는 물 자체가 저온이어서 온수가 공급되기까지 걸리는 시간을 단축시키는 데에 한계가 존재한다.However, in the conventional hot water supply system, hot water having reached the set temperature in a short time is supplied by instantly supplying high heat energy from the heat exchanger, but in particular, in winter, the water itself is low temperature, There is a limit to letting.

또한, 겨울철에 온수 공급 시스템을 사용하지 않고 있는 상태가 장시간 지속되면 배관이 동파되고, 이를 위하여 별도의 난방장치를 설치하여 가동할 경우에는 그에 따른 에너지의 손실이 추가적으로 발생하는 문제점이 있다.In addition, if the state in which the hot water supply system is not used for a long period of time is frozen in the winter, the piping is frozen, and when the separate heating apparatus is installed and operated, energy loss is additionally generated.

이에, 한국등록특허 제10-0812937호에서는 도 1 및 도 2에서와 같이 입수구(21)와 출수구(32) 사이에 물탱크(22), 각종 센서(23, 24), 열교환기(25), 제1 분기점(41)과 제2 분기점(42) 사이의 순환관 및 펌프(28)를 포함하는 구성을 제안하였다.In Korean Patent No. 10-0812937, a water tank 22, various sensors 23 and 24, a heat exchanger 25, and a water tank 25 are provided between the inlet 21 and the outlet 32 as shown in FIGS. 1 and 2, A circulation pipe between the first branch point 41 and the second branch point 42 and a pump 28 are proposed.

따라서, 온수 미공급시에는 도 1과 같이 펌프(28)를 가동시켜 일정 온도의 예열수가 내부에서 순환되게 함으로써 동파를 방지할 뿐만 아니라 온수 공급시 조속히 설정 온도까지 도달될 수 있게 하고, 온수 공급시에는 도 2와 같이 열교환기(25)를 작동시켜 설정 온도의 온수를 공급하였다.Therefore, when the hot water is not supplied, the pump 28 is operated as shown in FIG. 1 to circulate the preheated water at a predetermined temperature to prevent the freezing of the water, and also to reach the set temperature quickly when hot water is supplied. The heat exchanger 25 was operated to supply hot water of a predetermined temperature as shown in FIG.

그러나, 이상과 같은 종래 기술은 축열용 열교환기가 없기 때문에 축열 특성이 나빠서 도 1과 같이 내부 순환을 형성하더라도 실제로는 적정 온도 이상의 물을 미리 준비하지 못하였다. 물론, 그에 따른 동파 방지 효과도 미비하였다.However, in the conventional art as described above, since there is no heat storage heat exchanger, the heat storage characteristic is poor, and even if the internal circulation is formed as shown in Fig. 1, water above the proper temperature can not be prepared in advance. Of course, the effect of preventing frost was insufficient.

또한, 도 1과 같이 순환 경로가 단순하여 여러 용도 및 장소를 통과하는 다양한 루트의 순환이 불가능함은 물론, 더 나아가 상기 다양한 루트의 순환별로 최적의 순환이 이루어지는 환경을 제공하지 못하는 문제점이 있었다.Also, as shown in FIG. 1, there is a problem that circulation paths are simple and it is not possible to circulate various routes passing through various uses and places, and furthermore, an environment in which optimal circulation is performed for each circulation of the various routes can not be provided.

또한, 도 2와 같이 사용자가 온수 꼭지(벨브)를 개방하여 급속하게 온수를 사용하는 과정에서 발생한 수충격에 의해 열교환기(25)가 파손되거나, 냉수와 온수가 번갈아 나오는 샌드위치 현상이 발생하였다.Also, as shown in FIG. 2, when the user opens the hot water faucet (valve) and the hot water is used rapidly, the heat exchanger 25 is broken due to the water impact generated, or the sandwich phenomenon occurs in which cold water and hot water alternate.

또한, 축열 특성이 좋지 못한 이유로 열교환기(25)에서 버너를 점화시켜 미온의 순환수(도 1)나 냉수(도 2)를 순간적으로 가열하면 결로 현상(dew condensation) 및 백화현상으로 인한 열교환율 저하로 직결되었다. 이는 열교환기(25)로 공급되는 물의 온도가 적정 온도 이상을 유지하지 못함에 따라 가열시 급격한 온도차에 기인한다.
If the circulating water (FIG. 1) or the cold water (FIG. 2) of lukewarm water is instantaneously heated by igniting the burner in the heat exchanger 25 for reasons of poor heat storage characteristics, the heat exchange rate due to dew condensation and whitening It was directly linked to deterioration. This is due to the sudden temperature difference upon heating as the temperature of the water supplied to the heat exchanger (25) can not be maintained above the proper temperature.

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 온수 공급시에는 설정 온도까지 조속히 도달하여 일정한 온도의 온수를 안정적으로 공급하고, 온수 미공급시에는 온수 순환을 통해 축열 상태를 유지하며, 열교환기 내에서 냉수를 가열하는 과정에서 결로가 발생하는 것을 방지할 수 있는 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템을 제공하고자 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been proposed in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and apparatus for supplying hot water of a predetermined temperature at a rapid temperature to a set temperature at the time of hot water supply, And to provide a hot water supply system having a function of preventing condensation from occurring in the process of heating cold water in a heat exchanger.

이를 위해, 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템은 냉수를 공급하는 냉수 공급관과; 상기 냉수 공급관을 통해 공급된 냉수를 가열하는 메인 열교환기와; 상기 메인 열교환기에서 출수된 물을 공급받되, 축열 탱크 및 상기 축열 탱크 내부에 설치된 간접 가열식 온수 코일로 이루어진 온수 열교환기와; 상기 메인 열교환기의 출수측과 상기 축열 탱크의 입수측을 연결하는 제1 경로관과; 상기 메인 열교환기의 출수측과 상기 간접 가열식 온수 코일의 입수측을 연결하는 제2 경로관과; 상기 제1 경로관과 제2 경로관 중 어느 하나를 선택적으로 개방시키도록 설치된 경로 선택 밸브와; 상기 간접 가열식 온수 코일의 출수측과 상기 메인 열교환기의 입수측을 연결하는 내부 순환관과; 상기 내부 순환관에 설치된 순환 펌프; 및 상기 축열 탱크의 출수측에 연결된 온수 공급관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.To this end, the hot water supply system having the condensation preventing function of the heat exchanger according to the present invention comprises: a cold water supply pipe for supplying cold water; A main heat exchanger for heating the cold water supplied through the cold water supply pipe; A hot water heat exchanger which is supplied with water exiting from the main heat exchanger, and which comprises a heat storage tank and an indirect heating type hot water coil installed inside the heat storage tank; A first path tube connecting the water outlet side of the main heat exchanger and the water intake side of the heat storage tank; A second path tube connecting an outlet side of the main heat exchanger and an inlet side of the indirect heating type hot water coil; A path selection valve installed to selectively open any one of the first path tube and the second path tube; An inner circulation pipe connecting the water outlet side of the indirect heating type hot water coil and the water inlet side of the main heat exchanger; A circulation pump installed in the internal circulation pipe; And a hot water supply pipe connected to the water outlet side of the heat storage tank.

이때, 일단은 상기 온수 공급관에 연결되고 타단은 상기 내부 순환관에 연결된 외부 순환관을 더 포함하며, 상기 외부 순환관에는 순환 선택 밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that one end is connected to the hot water supply pipe and the other end is connected to the inner circulation pipe, and the circulation selection valve is installed in the outer circulation pipe.

또한, 상기 경로 선택 밸브는 상기 제2 경로관에 설치되어 있으며, 상기 경로 선택 밸브와 순환 선택 밸브 중 어느 하나가 선택적으로 개방되는 것이 바람직하다.Preferably, the path selection valve is installed in the second path tube, and the path selection valve and the circulation selection valve are selectively opened.

또한, 상기 축열 탱크 내부에 저장된 온수 온도를 감지하는 온수 온도 센서; 및 상기 온수 온도 센서에서 감지한 온수 온도값을 제공받는 제어기;를 더 포함하되, 상기 제어기는 상기 온수 온도가 설정된 값보다 낮은 경우 상기 메인 열교환기에 구비된 가열장치를 작동시키는 것이 바람직하다.
A hot water temperature sensor for sensing hot water temperature stored in the thermal storage tank; And a controller for receiving a hot water temperature sensed by the hot water temperature sensor, wherein the controller operates the heating device provided in the main heat exchanger when the hot water temperature is lower than a predetermined value.

이상과 같은 본 발명은 온수 열교환기에 의해 축열 특성이 향상되고 내부 순환과 외부 순환 등 효율적이고 다양한 순환이 가능하게 된다. 따라서, 온수 공급시에는 설정 온도까지 조속히 도달하여 일정한 온도의 온수를 안정적으로 공급한다. 또한, 온수 미공급시에는 온수 순환을 통해 축열 상태를 유지하며, 열교환기 내에서 냉수를 가열하는 과정에서 결로가 발생하는 것을 방지한다.
As described above, the heat storage characteristic of the present invention is improved by the hot water heat exchanger, and efficient and various circulation such as internal circulation and external circulation becomes possible. Therefore, when the hot water is supplied, the hot water reaches the set temperature quickly and stably supplies the hot water of a constant temperature. In addition, when the hot water is not supplied, the hot water circulation maintains the heat accumulation state and condensation is prevented from occurring in the process of heating the cold water in the heat exchanger.

도 1은 종래 기술에 따른 온수 공급 시스템의 순환 상태를 나타낸 도이다.
도 2는 종래 기술에 따른 온수 공급 시스템의 온수 공급 상태를 나타낸 도이다.
도 3은 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템을 나타낸 도이다.
도 4는 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템의 내부 순환 상태를 나타낸 도이다.
도 5는 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템의 외부 순환 상태를 나타낸 도이다.
도 6은 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템의 온수 공급 상태를 나타낸 도이다.1 is a view showing a circulation state of a hot water supply system according to the related art.
2 is a view illustrating a hot water supply state of the hot water supply system according to the related art.
3 is a view illustrating a hot water supply system having a function of preventing condensation of a heat exchanger according to the present invention.
4 is a view illustrating an internal circulation state of the hot water supply system having the condensation preventing function of the heat exchanger according to the present invention.
FIG. 5 is a diagram illustrating an outer circulation state of a hot water supply system having a condensation preventing function according to the present invention.
6 is a view illustrating a hot water supply state of the hot water supply system having the condensation preventing function of the heat exchanger according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템에 대해 상세히 설명한다.
Hereinafter, a hot water supply system having a function of preventing condensation of a heat exchanger according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템은 냉수 공급관(110), 메인 열교환기(120), 온수 열교환기(130), 제1 경로관(141), 제2 경로관(142), 경로 선택 밸브(V1), 내부 순환관(143), 순환 펌프(P), 온수 공급관(150) 및 제어기(160)를 포함한다. 3, the hot water supply system having the condensation preventing function of the heat exchanger according to the present invention includes a cold water supply pipe 110, a main heat exchanger 120, a hot water heat exchanger 130, a first path pipe 141 A second path pipe 142, a path selection valve V1, an inner circulation pipe 143, a circulation pump P, a hot water supply pipe 150, and a controller 160.

또한, 필요에 따라서는 외부 순환관(144)과 순환 선택 밸브(V2)를 더 포함하기도 한다.
Further, it may further include an external circulation pipe 144 and a circulation selection valve V2 if necessary.

이때, 냉수 공급관(110)은 사용자가 온수 사용시 부족분의 물을 공급하는 관으로 메인 열교환기(120)의 입수측에 연결된다.At this time, the cold water supply pipe 110 is connected to the inlet side of the main heat exchanger 120 as a pipe for supplying a shortage of water when the user uses hot water.

냉수 공급관(110)을 통해서는 약 4℃의 직수(즉, 수돗물)나 약 14℃의 지하수와 같은 냉수가 공급된다. Cold water such as direct water (i.e., tap water) at about 4 ° C or ground water at about 14 ° C is supplied through the cold water supply pipe 110.

이러한 냉수 공급관(110)에는 직수 온도 센서(S_in)가 설치되어 공급되는 물의 온도를 측정한다. 또한, 유량 센서(미도시)를 더 설치하여 물의 공급 상태를 감지하기도 한다.
A cold water temperature sensor S_in is installed in the cold water supply pipe 110 to measure the temperature of the supplied water. Further, a flow sensor (not shown) is further installed to detect the supply state of the water.

메인 열교환기(120)는 상기 냉수 공급관(110)을 통해 공급된 냉수와 열교환을 함으로써 냉수를 가열한다. The main heat exchanger 120 heats the cold water by performing heat exchange with the cold water supplied through the cold water supply pipe 110.

일 예로 메인 열교환기(120)는 연료를 연소시켜 화염을 발생시키는 버너 및 열교환핀이 구비된 열교환관을 포함한 구성으로 이루어진다. 물론, 그 외 공지된 어느 것이라도 사용 가능하다.For example, the main heat exchanger 120 includes a heat exchanger having a burner for burning fuel to generate a flame and a heat exchange fin. Of course, any other known one can be used.

메인 열교환기(120)는 첫째 사용자가 온수를 사용시 냉수를 가열하기 위해 가동된다. 이 경우는 사용자가 설정한 온수 온도가 되도록 가동된다.The main heat exchanger (120) is operated to heat the cold water when the first user uses hot water. In this case, it is operated so as to become the hot water temperature set by the user.

둘째 사용자가 온수를 사용하지 않는 동안 후술하는 바는 바와 같이 물을 순환시키는 경우에도 물이 기준 온도 이하로 내려가면 가동된다. Secondly, while the user does not use hot water, as will be described later, the water runs when the water falls below the reference temperature.

따라서, 평상시 온수를 사용하지 않는 경우라 하더라도 항시 적정 온도를 유지하고 있으므로, 이러한 물을 온수 열교환기(130)에서 가열하더라도 급격한 온도차에 의한 온수 열교환기(130) 내의 결로를 방지한다. 결로가 방지되면 백화현상 역시 방지되어 열교환 특성이 저하되는 것을 방지한다.
Therefore, even when the hot water is not normally used, the appropriate temperature is always maintained. Therefore, even if such water is heated in the hot water heat exchanger 130, condensation in the hot water heat exchanger 130 due to the rapid temperature difference is prevented. If condensation is prevented, whitening phenomenon is prevented, thereby preventing the heat exchange characteristics from deteriorating.

온수 열교환기(130)는 종래 기술과 차별되는 본 발명의 특징적 구성 중 하나로서 메인 열교환기(120)의 출수측에 설치된다. The hot water heat exchanger 130 is installed on the water outlet side of the main heat exchanger 120 as one of the characteristic features of the present invention, which is different from the prior art.

이러한 온수 열교환기(130)는 메인 열교환기(120)에서 출수된 물을 공급받되, 축열 탱크(131) 및 상기 축열 탱크(131) 내부에 설치된 간접 가열식 온수 코일(132)을 포함한다.The hot water heat exchanger 130 includes water supplied from the main heat exchanger 120 and includes a heat storage tank 131 and an indirect heating type hot water coil 132 installed inside the heat storage tank 131.

축열 탱크(131)는 그 내부에 온수를 저장하는 공간을 구비하고, 간접 가열식 온수 코일(132)은 축열 탱크(131) 내부에 채워진 물과 열교환을 한다. 간접 가열식 온수 코일(132)은 그 내부에 물이 순환하는 관으로서 일 예로 환형 코일이 사용된다.The heat storage tank 131 has a space for storing hot water therein and the indirect heating type hot water coil 132 performs heat exchange with the water filled in the heat storage tank 131. An indirect heating type hot water coil 132 is a tube through which water circulates, and for example, an annular coil is used.

또한, 축열 탱크(131)에 저장되었다가 온수 공급관(150)을 통해 출수되는 온수의 온도를 측정하는 온수 온도 센서(S_out)를 더 포함하는 것이 바람직하다. 도 3에서는 온수 온도 센서(S_out)가 축열 탱크(131) 내부에 설치된 것을 예로 들었다.Further, it is preferable that the apparatus further includes a hot water temperature sensor (S_out) which measures the temperature of the hot water stored in the heat storage tank (131) and out of the hot water supply pipe (150). In FIG. 3, the hot water temperature sensor S_out is provided inside the heat storage tank 131 as an example.

온수 온도 센서(S_out)에서 감지한 온수 온도는 제어기(160)로 제공되고, 제어기(160)는 온수 온도가 설정된 값보다 낮은 경우 메인 열교환기(120)에 구비된 가열장치(예: 버너)를 작동시킨다.The hot water temperature sensed by the hot water temperature sensor S_out is provided to the controller 160 and the controller 160 controls the heating device such as a burner provided in the main heat exchanger 120 .

따라서, 온수를 사용하지 않는 평상시에도 적정 온도를 유지하고 있다가 온수 사용을 위해 사용자가 온도를 설정하더라도 조속히 그 설정 온도에 도달하여 온수를 공급한다.
Therefore, even when the user does not use the hot water, the proper temperature is maintained, and even if the user sets the temperature for the hot water use, the hot water reaches the set temperature as soon as the hot water is supplied.

제1 경로관(141)은 메인 열교환기(120)의 출수측과 축열 탱크(131)의 입수측을 연결하고, 제2 경로관(142)은 메인 열교환기(120)의 출수측과 간접 가열식 온수 코일(132)의 입수측을 연결하도록 설치된다.The first path tube 141 connects the outgoing side of the main heat exchanger 120 and the incoming side of the heat storage tank 131 and the second path tube 142 connects the outflow side of the main heat exchanger 120 with the indirect heating type And is connected to the inlet side of the hot water coil 132.

즉, 메인 열교환기(120)를 통과한 물은 제1 경로관(141)과 제2 경로관(142)의 2가지 경로를 통해 선택적으로 온수 열교환기(130)로 공급되게 구성된다.That is, the water passing through the main heat exchanger 120 is configured to be selectively supplied to the hot water heat exchanger 130 through two paths of the first path pipe 141 and the second path pipe 142.

이는, 온수 사용시와 온수 미사용시 최적의 유동 경로가 다르고, 나아가 온수 미사용시 내부 순환과 외부 순환의 최적의 유동 경로가 다르기 때문이다.
This is because the optimum flow path is different when hot water is used and when hot water is not used, and further, the optimum flow path of the inner circulation and the outer circulation is different when the hot water is not used.

경로 선택 밸브(V1)는 제1 경로관(141)과 제2 경로관(142) 중 어느 하나를 선택적으로 개방시키도록 설치된다. The path selection valve V1 is provided to selectively open any one of the first path tube 141 and the second path tube 142. [

예컨대, 도 3과 같이 제2 경로관(142)에 개폐식의 경로 선택 밸브(V1)를 설치한다. For example, as shown in Fig. 3, a path selection valve V1 of an openable / closable type is installed in the second path tube 142. [

따라서, 경로 선택 밸브(V1)가 폐쇄되면 제1 경로관(141)을 통해 온수 열교환기(130)의 축열 탱크(131)로 물이 공급된다. Accordingly, when the path selection valve V1 is closed, water is supplied to the heat storage tank 131 of the hot water heat exchanger 130 through the first path pipe 141. [

반면, 경로 선택 밸브(V1)가 개방되면 제2 경로관(142)을 통해 온수 열교환기(130)의 간접 가열식 온수 코일(132)로 물이 공급된다. 경로 선택 밸브(V1)는 온수 공급관(150)이 폐쇄된 경우에만 개방되므로 압력에 의해 제1 경로관(141)을 통해서는 물이 공급되지 않는다.On the other hand, when the path selection valve V1 is opened, water is supplied to the indirect heating type hot water coil 132 of the hot water heat exchanger 130 through the second path pipe 142. [ Since the path selection valve V1 is opened only when the hot water supply pipe 150 is closed, water is not supplied through the first path pipe 141 by the pressure.

다만, 경로 선택 밸브(V1)는 제1 경로관(141)과 제2 경로관(142) 중 어느 하나를 선택적으로 개방시킬 수 있으면 되므로 제1 경로관(141)과 제2 경로관(142)의 공통 노드에 3방변 밸브(3-way valve)를 이용할 수도 있다.
The path selection valve V1 may selectively open any one of the first path tube 141 and the second path tube 142 so that the first path tube 141 and the second path tube 142 may be opened, A three-way valve may be used at a common node of the vehicle.

내부 순환관(143)은 온수 미사용시 내부 순환이 이루어지게 한다. 물의 순환에 의해 겨울철 동파 방지, 온수 사용시를 대비한 축열 및 축열을 통해 일정 온도 이상 유지함에 따른 메인 열교환기(120)에서의 결로 방지 등의 효과를 갖는다.The inner circulation pipe (143) causes internal circulation when hot water is not used. Prevention of frost in winter due to circulation of water, prevention of dew condensation in main heat exchanger 120 due to heat storage and heat storage for the hot water use, and so on.

이를 위해 내부 순환관(143)은 온수 코일의 출수측과 상기 메인 열교환기(120)의 입수측을 연결한다. To this end, the inner circulation pipe (143) connects the water outlet side of the hot water coil and the water inlet side of the main heat exchanger (120).

따라서, 경로 선택 밸브(V1)가 개방되어 제2 경로관(142)을 통해 물이 공급되면, 온수 열교환기(130)의 간접 가열식 온수 코일(132), 내부 순환관(143) 및 냉수 공급관(110)을 순차로 통과하여 메인 열교환기(120)로 다시 돌아가는 순환이 이루어진다.
Accordingly, when the path selection valve V1 is opened and water is supplied through the second path pipe 142, the indirect heating type hot water coil 132, the inner circulation pipe 143 and the cold water supply pipe (not shown) of the hot water heat exchanger 130 110 to the main heat exchanger 120 and return to the main heat exchanger 120 again.

순환 펌프(P)는 내부 순환관(143)에 설치되어 이상과 같은 순환 동작시 물을 강제 순환시킨다.
The circulation pump (P) is installed in the inner circulation pipe (143) and forcibly circulates the water in the circulation operation as described above.

온수 공급관(150)은 온수 열교환기(130)를 구성하는 축열 탱크(131)의 출수측에 연결된다.The hot water supply pipe 150 is connected to the water outlet side of the heat storage tank 131 constituting the hot water heat exchanger 130.

축열 탱크(131) 내에 저장된 물은 온수를 사용하지 않는 동안 간접 가열식 온수 코일(132)을 따라 순환하는 고온의 물에 의해 항시 가열(즉, 축열)되어 있는 상태이다.The water stored in the heat storage tank 131 is always heated (i.e., stored) by the hot water circulating along the indirect heating type hot water coil 132 while the hot water is not used.

따라서, 사용자가 온수 온도를 설정하면 그 온도에 조속히 도달하므로 단시간에 온수를 공급할 수 있고, 냉수와 온수가 번갈아 나오는 샌드위치 현상도 줄인다.Therefore, when the user sets the hot water temperature, the hot water can be supplied in a short time, and the sandwich phenomenon in which the cold water and hot water alternately come out is also reduced.

또한, 도시는 생략되었지만 온수 공급관(150)의 단부에는 보통 온수 공급 밸브가 설치되어 있다. 따라서, 사용자가 온수를 사용하기 위해 온수 공급 밸브를 개방하면 온수가 공급된다.Although not shown, a hot water supply valve is usually provided at the end of the hot water supply pipe 150. Therefore, when the user opens the hot water supply valve to use hot water, hot water is supplied.

이때, 본 발명은 온수 공급관(150)과 메인 열교환기(120) 사이에 온수 열교환기(130)가 배치되어 있기 때문에, 온수 공급 밸브의 개방에 의해 급격한 수충격이 발생하더라도 온수 열교환기(130)에서 수충격을 흡수한다. 이로써 메인 열교환기(120)의 파손이나 고장 등을 방지한다.
In this case, since the hot water heat exchanger 130 is disposed between the hot water supply pipe 150 and the main heat exchanger 120, even if a sudden water shock occurs due to the opening of the hot water supply valve, Absorbs water shocks. This prevents breakage or failure of the main heat exchanger (120).

한편, 본 발명에서는 외부 순환관(144)을 더 포함하는 것이 바람직한데, 외부 순환관(144)의 일단은 온수 공급관(150)에 연결되고 타단은 내부 순환관(143)에 연결된다.In the present invention, it is preferable to further include an external circulation pipe 144. One end of the external circulation pipe 144 is connected to the hot water supply pipe 150, and the other end is connected to the internal circulation pipe 143.

외부 순환은 메인 열교환기(120)로부터 일정 거리 이상 이격된 외부의 라디에이터나 난방 공간 등 다양한 장소를 통과하는 순환을 의미한다.The external circulation means circulation through various places such as an external radiator or a heating space separated from the main heat exchanger 120 by a certain distance.

또한, 이러한 외부 순환관(144)에는 순환 선택 밸브(V2)가 설치되어 있다.In addition, a circulation selection valve V2 is provided in the outer circulation pipe 144.

따라서, 순환 선택 밸브(V2)가 개방되면 온수 열교환기(130)의 축열 탱크(131)에 저장된 온수가 외부 순환관(144) 및 내부 순환관(143)을 순차로 통과하여 메인 열교환기(120)로 회수됨으로써 외부 순환이 이루어진다.
The hot water stored in the heat storage tank 131 of the hot water heat exchanger 130 sequentially passes through the external circulation pipe 144 and the internal circulation pipe 143 and flows into the main heat exchanger 120 ), Thereby achieving an external circulation.

제어기(160)는 위에서 설명한 직수 온도 센서(S_in) 및 온수 온도 센서(S_out)에 감지한 물의 온도 값을 입력받고, 그에 따라 메인 열교환기(120)를 가동시킨다. 또한, 경로 선택 밸브(V1) 및 순환 선택 밸브(V2)가 전자식 밸브인 경우 이 밸브들의 선택적 개폐를 제어하기도 한다.The controller 160 receives the temperature values of the water sensed by the direct water temperature sensor S_in and the hot water temperature sensor S_out described above and activates the main heat exchanger 120 accordingly. In addition, when the path selection valve V1 and the circulation selection valve V2 are electromagnetic valves, they also control the selective opening and closing of these valves.

또한, 제어기(160)는 사용자가 온수 미사용시 경로 선택 밸브(V1)와 순환 선택 밸브(V2) 중 어느 하나가 선택적으로 개방함으로써 내부 순환 또는 외부 순환 중 어느 하나의 순환이 이루어지도록 한다.In addition, the controller 160 allows either the internal circulation or the external circulation to be performed by selectively opening the path selection valve V1 or the circulation selection valve V2 when the user does not use the hot water.

또한, 제어기(160)에는 보통 온도 설정 버튼 등이 구비되어 있어서 사용자가 온수 온도를 설정 및 예약하는 등의 일반적인 기능 역시 포함한다.
Also, the controller 160 is provided with a temperature setting button and the like, so that the user also includes general functions such as setting and reserving hot water temperature.

이하, 이상과 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템의 동작 모드에 대해 설명한다.Hereinafter, the operation mode of the hot water supply system having the heat exchanger dew condensation preventing function according to the present invention constructed as described above will be described.

본 발명의 동작 모드는 도 4와 같이 온수 미사용시 내부 순환이 이루어지는 모드와, 도 5와 같이 온수 미사용시 외부 순환이 이루어지는 모드 및 도 6과 같이 온수가 사용되는 모드가 있다. 물론, 본 발명은 그 외 다른 모드로도 동작이 가능하다.
As shown in FIG. 4, the operation mode of the present invention includes a mode in which internal circulation is performed when hot water is not used, a mode in which external circulation is performed when hot water is not used, and a mode in which hot water is used, as shown in FIG. Of course, the present invention can also operate in other modes.

먼저, 도 4와 같이 온수 공급관(150)의 단부에 설치된 온수 공급 밸브(온수 꼭지 등)가 닫혀 있는 온수 미사용시, 경로 선택 밸브(V1)가 개방되고 순환 선택 밸브(V2)가 폐쇄되면 내부 순환이 이루어진다.4, when the hot water supply valve (hot water faucet or the like) installed at the end of the hot water supply pipe 150 is closed and hot water is not used, when the path selection valve V1 is opened and the circulation selection valve V2 is closed, .

즉, 순환 펌프(P)가 작동하여 냉수 공급관(110), 메인 열교환기(120), 제2 경로관(142), 간접 가열식 온수 코일(132) 및 내부 순환관(143)을 순차로 통과하며 내부 순환을 계속한다. That is, the circulation pump P operates to sequentially pass the cold water supply pipe 110, the main heat exchanger 120, the second path pipe 142, the indirectly heated hot water coil 132, and the inner circulation pipe 143 Continue internal circulation.

이러한 내부 순환을 통해 순환 중인 물을 항시 적정한 상태로 유지하고, 축열 탱크(131)에 저장된 물을 간접 가열한다. Through this internal circulation, the circulating water is always kept in an appropriate state and the water stored in the storage tank 131 is indirectly heated.

따라서, 온수 사용시 조속히 희망 온도에 도달하고, 냉수와 온수가 번갈아가며 공급되는 샌드위치 현상이 방지되고, 겨울철 등에는 동파를 방지하며, 메인 열교환기(120)에서 버너를 작동시에도 큰 온도차로 인한 결로 현상을 방지한다.
Therefore, when the hot water is used, the desired temperature is rapidly reached, sandwiched between cold water and hot water is prevented, sandwashing is prevented in the winter season, etc., and even when the main heat exchanger 120 operates the burner, Thereby preventing the phenomenon.

다음, 도 5와 같이 온수 공급관(150)의 단부에 설치된 온수 공급 밸브(수도 꼭지 등)가 닫혀 있는 온수 미사용시, 경로 선택 밸브(V1)가 폐쇄되고 순환 선택 밸브(V2)가 개방되면 외부 순환이 이루어진다.5, when the hot water supply valve (faucet or the like) installed at the end of the hot water supply pipe 150 is closed, the path selection valve V1 is closed and the circulation selection valve V2 is opened, .

즉, 순환 펌프(P)가 작동하여 냉수 공급관(110), 메인 열교환기(120), 제1 경로관(141), 축열 탱크(131), 온수 공급관(150) 및 외부 순환관(144)을 순차로 통과하며 외부 순환을 계속한다. That is, the circulation pump P operates to supply the cold water supply pipe 110, the main heat exchanger 120, the first path pipe 141, the regenerating tank 131, the hot water supply pipe 150 and the outer circulation pipe 144 Continuously pass through and continue external circulation.

따라서, 온수 사용시 조속히 희망 온도에 도달하고, 냉수와 온수가 번갈아가며 공급되는 샌드위치 현상이 방지되고, 겨울철 등에는 동파를 방지하며, 메인 열교환기(120)에서 버너를 작동시에도 급격한 가열로 인한 결로 현상을 방지한다. Therefore, when the hot water is used, the desired temperature is quickly reached, sandwiched between cold water and hot water is prevented, sandwiched in winter, prevented from being frosted in the winter, and even when the main heat exchanger 120 operates the burner, Thereby preventing the phenomenon.

또한, 외부의 라디에이터와 같은 난방 장치 등도 가동시킬 수 있게 되며, 축열 탱크(131)의 풍부한 물이 장거리의 외부 순환을 위해 공급되므로 원활한 순환도 가능하게 한다.
In addition, a heating device such as an external radiator can be operated, and the rich water of the heat storage tank 131 is supplied for the external circulation of a long distance, thus enabling smooth circulation.

다음, 도 6과 같이 사용자에 의해 온수 공급관(150)의 단부에 설치된 온수 공급 밸브(수도 꼭지 등)가 열려 온수 사용시, 경로 선택 밸브(V1)와 순환 선택 밸브(V2)는 모두 폐쇄되고 온수가 공급된다.6, when the hot water supply valve (faucet or the like) installed at the end of the hot water supply pipe 150 is opened by the user and the hot water is used, both the path selection valve V1 and the circulation selection valve V2 are closed, .

즉, 냉수 공급관(110), 메인 열교환기(120), 제1 경로관(141), 축열 탱크(131) 및 온수 공급관(150)을 순차로 통과하여 온수가 공급된다.That is, hot water is supplied through the cold water supply pipe 110, the main heat exchanger 120, the first path pipe 141, the heat storage tank 131, and the hot water supply pipe 150 in order.

따라서, 상술한 순환에 의해 축열 탱크(131)에는 온수가 항시 저장되어 있어서 온수 사용시 조속히 희망 온도에 도달하고, 냉수와 온수가 번갈아가며 공급되는 샌드위치 현상이 방지되고, 메인 열교환기(120)에서 버너를 작동시에도 급격한 가열로 인한 결로 현상을 방지한다.
Therefore, the hot water is always stored in the heat storage tank 131 by the circulation, so that the desired temperature is quickly reached when hot water is used, and the sandwich phenomenon in which cold water and hot water are alternately supplied is prevented. In the main heat exchanger 120, To prevent condensation due to abrupt heating.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다. The specific embodiments of the present invention have been described above. It is to be understood, however, that the scope and spirit of the present invention is not limited to these specific embodiments, and that various modifications and changes may be made without departing from the spirit of the present invention. If you have, you will understand.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are provided so that those skilled in the art can fully understand the scope of the present invention. Therefore, it should be understood that the embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, The invention is only defined by the scope of the claims.

110: 냉수 공급관 120: 메인 열교환기
130: 온수 열교환기 141: 제1 경로관
142: 제2 경로관 143: 내부 순환관
144: 외부 순환관 150: 온수 공급관
160: 제어기 V1: 경로 선택 밸브
V2: 순환 선택 밸브 P: 순환 펌프
S_in: 직수 온도 센서 S_out: 온수 온도 센서110: cold water supply pipe 120: main heat exchanger
130: hot water heat exchanger 141: first path tube
142: Second path tube 143: Internal circulation tube
144: external circulation pipe 150: hot water supply pipe
160: Controller V1: Path selection valve
V2: Circulating select valve P: Circulating pump
S_in: Direct water temperature sensor S_out: Hot water temperature sensor

Claims (4)

냉수를 공급하는 냉수 공급관(110)과;
상기 냉수 공급관(110)을 통해 공급된 냉수를 가열하는 메인 열교환기(120)와;
상기 메인 열교환기(120)에서 출수된 물을 공급받되, 축열 탱크(131) 및 상기 축열 탱크(131) 내부에 설치된 간접 가열식 온수 코일(132)로 이루어진 온수 열교환기(130)와;
상기 메인 열교환기(120)의 출수측과 상기 축열 탱크(131)의 입수측을 연결하는 제1 경로관(141)과;
상기 메인 열교환기(120)의 출수측과 상기 간접 가열식 온수 코일(132)의 입수측을 연결하는 제2 경로관(142)과;
상기 제1 경로관(141)과 제2 경로관(142) 중 어느 하나를 선택적으로 개방시키도록 설치된 경로 선택 밸브(V1)와;
상기 간접 가열식 온수 코일(132)의 출수측과 상기 메인 열교환기(120)의 입수측을 연결하는 내부 순환관(143)과;
상기 내부 순환관(143)에 설치된 순환 펌프(P); 및
상기 축열 탱크(131)의 출수측에 연결된 온수 공급관(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템.A cold water supply pipe 110 for supplying cold water;
A main heat exchanger 120 for heating the cold water supplied through the cold water supply pipe 110;
A hot water heat exchanger 130 which is supplied with water exiting from the main heat exchanger 120 and includes a heat storage tank 131 and an indirect heating type hot water coil 132 installed inside the heat storage tank 131;
A first path pipe (141) connecting the water outlet side of the main heat exchanger (120) and the water intake side of the heat storage tank (131);
A second path pipe (142) connecting an outlet side of the main heat exchanger (120) and an inlet side of the indirect heating type hot water coil (132);
A path selection valve (V1) installed to selectively open any one of the first path tube (141) and the second path tube (142);
An inner circulation pipe (143) connecting the outlet side of the indirect heating type hot water coil (132) to the inlet side of the main heat exchanger (120);
A circulation pump P installed in the internal circulation pipe 143; And
And a hot water supply pipe (150) connected to the water outlet side of the thermal storage tank (131). 제1항에 있어서,
일단은 상기 온수 공급관(150)에 연결되고 타단은 상기 내부 순환관(143)에 연결된 외부 순환관(144)을 더 포함하며, 상기 외부 순환관(144)에는 순환 선택 밸브(V2)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템.The method according to claim 1,
The circulation valve 144 further includes an external circulation pipe 144 connected to the hot water supply pipe 150 and the other end connected to the internal circulation pipe 143. A circulation selection valve V2 is installed in the external circulation pipe 144 Wherein the hot water supply system has a condensation preventing function for the heat exchanger. 제2항에 있어서,
상기 경로 선택 밸브(V1)는 상기 제2 경로관(142)에 설치되어 있으며, 상기 경로 선택 밸브(V1)와 순환 선택 밸브(V2) 중 어느 하나가 선택적으로 개방되는 것을 특징으로 하는 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템.3. The method of claim 2,
Wherein the path selector valve V1 is installed in the second path tube 142 and one of the path selector valve V1 and the circulation selector valve V2 is selectively opened. Hot water supply system with prevention function. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 축열 탱크(131) 내부에 저장된 온수 온도를 감지하는 온수 온도 센서(S_out); 및
상기 온수 온도 센서(S_out)에서 감지한 온수 온도값을 제공받는 제어기(160);를 더 포함하되,
상기 제어기(160)는 상기 온수 온도가 설정된 값보다 낮은 경우 상기 메인 열교환기(120)에 구비된 가열장치를 작동시키는 것을 특징으로 하는 열교환기 결로 방지 기능을 갖는 온수 공급 시스템.
4. The method according to any one of claims 1 to 3,
A hot water temperature sensor S_out for sensing hot water temperature stored in the heat storage tank 131; And
And a controller 160 receiving the hot water temperature sensed by the hot water temperature sensor S_out,
Wherein the controller (160) operates the heating device provided in the main heat exchanger (120) when the hot water temperature is lower than a predetermined value.
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