KR101525889B1 - 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치 - Google Patents

열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101525889B1
KR101525889B1 KR1020140016957A KR20140016957A KR101525889B1 KR 101525889 B1 KR101525889 B1 KR 101525889B1 KR 1020140016957 A KR1020140016957 A KR 1020140016957A KR 20140016957 A KR20140016957 A KR 20140016957A KR 101525889 B1 KR101525889 B1 KR 101525889B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
pipe
heat
oil
heat exchanger
Prior art date
Application number
KR1020140016957A
Other languages
English (en)
Inventor
장수용
Original Assignee
장수용
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 장수용 filed Critical 장수용
Priority to KR1020140016957A priority Critical patent/KR101525889B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101525889B1 publication Critical patent/KR101525889B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/10—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium
    • F24H1/12—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium
    • F24H1/14—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form
    • F24H1/142—Continuous-flow heaters, i.e. heaters in which heat is generated only while the water is flowing, e.g. with direct contact of the water with the heating medium in which the water is kept separate from the heating medium by tubes, e.g. bent in serpentine form using electric energy supply
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D13/00—Electric heating systems
    • F24D13/04—Electric heating systems using electric heating of heat-transfer fluid in separate units of the system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H7/00—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release
    • F24H7/02—Storage heaters, i.e. heaters in which the energy is stored as heat in masses for subsequent release the released heat being conveyed to a transfer fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/18—Arrangement or mounting of grates or heating means
    • F24H9/1809—Arrangement or mounting of grates or heating means for water heaters
    • F24H9/1818—Arrangement or mounting of electric heating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00—Details
    • F24H9/20—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters
    • F24H9/2014—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters using electrical energy supply
    • F24H9/2028—Continuous-flow heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/04—Positive or negative temperature coefficients, e.g. PTC, NTC

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치로서, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치로서, 히터 수단을 구비하며, 직수관을 통해 급수된 냉수가 상기 히터 수단을 통해 가열 급탕되어 온수로 공급되고, 상기 히터 수단을 통해 가열된 난방 온수를 공급하는 열 공급원으로 기능하는 보일러 장치 본체; 상기 보일러 장치 본체로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 난방 온수 배관; 열매체유가 순환하는 순환 경로를 형성하며, 상기 난방 온수 배관과 열 교환이 이루어지는 난방 오일 배관; 상기 난방 온수 배관의 일부를 제1 코일 파이프로 구성하여 일 측에 설치하고, 상기 난방 오일 배관의 일부를 제2 코일 파이프로 구성하여 상기 제1 코일 파이프와 열 교환이 이루어지도록 근접되게 설치하며, 상기 제2 코일 파이프를 순환하는 열매체유의 온도를 감지하는 온도 센서를 구비하는 열 교환기; 상기 난방 오일 배관에 유입되어 순환하는 상기 열매체유의 급속 가열을 위해 설치되는 PTC 히터; 상기 난방 오일 배관에 유입된 상기 열매체유의 강제 순환을 위해 구동하는 순환 펌프; 및 상기 온도 센서의 감지 제어와, 상기 순환 펌프의 구동 및 상기 PTC 히터의 구동을 전체적으로 제어하되, 상기 열 교환기 내에서 제1 코일 파이프로부터 열 교환이 이루어지는 상기 제2 코일 파이프의 열매체유가 설정 온도로 유지되어 상기 난방 오일 배관에 순환될 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
본 발명에서 제안하고 있는 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에 따르면, 보일러 장치 본체로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 난방 온수 배관에서 열매체유의 순환 경로를 형성하는 난방 오일 배관으로 열 교환이 이루어지도록 하는 열교환기를 구성함으로써, 기존 보일러 장치에서 대부분의 고장 원인으로 발생하는 난방 파이프의 동파를 예방하고, 기존 보일러에서 물만을 사용하는 난방에 비해 난방 효율이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 열교환기를 사용한 열 교환 방식으로 열매체유의 순환 경로를 형성하는 난방 오일 배관의 열원을 주택용 난방으로 사용함은 물론, 복수의 팬 코일 난방기와 병렬로 분기 설치하여 비닐하우스의 난방으로도 사용할 수 있으며, 특히 난방 배관의 파이프가 실외로 노출되는 형태의 보일러 장치가 적용되는 펜션 및 도시가스가 없는 가정 주택, 시골 주택, 지역난방 등에 사용하여 배관의 동파 및 배관 부식의 원인이 최소화될 수 있도록 할 수 있다.

Description

열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치{A BOILER APPARATUS USING HEATING MEDIUM OIL AND HEAT EXCHANGER UNIT}
본 발명은 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 기존 보일러 장치에서 대부분의 고장 원인으로 발생하는 난방 파이프의 동파를 예방할 수 있도록 하는 열교환기의 구조를 갖는 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에 관한 것이다.
일반적으로 보일러 장치는 석유, 가스 등의 연료 또는 전기를 에너지원으로 열에너지를 발생하고, 발생된 열에너지로 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치이다. 이와 같은 보일러 장치는 에너지원에 따라 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러로 구분될 수 있다. 석유, 가스 등의 연료를 에너지원으로 사용하는 보일러 장치는 연료를 연소하는 방식이므로 연료의 저장, 공급, 연소, 배기 등 특히 지구온난화의 문제점인 열을 굴뚝을 통하여 배출하는 단점이 있다. 또한 많은 부품이 사용되어 고가이고, 구조가 복잡하여 생산성이 저하되는 단점이 있다. 또한, 연료의 연소에 필요한 공기의 공급과 배기가스의 누출로 인한 가스 중독 사고의 예방을 위해 통풍의 원활함을 요구하게 된다.
그리고 가스보일러의 경우, 가스 누출로 인한 가스 중독 및 폭발 사고는 인명과 재산의 막대한 손실을 야기하므로 버너와 배관 등의 주기적인 점검이 요구되는 등 가동이 번거롭고 불편한 단점이 있다. 전기보일러는 전기를 에너지원으로 사용하기 때문에 연소방식 보일러에 비하여 설치와 가동이 간편하고 위생적이며, 과열 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적어 그 사용자가 증가하고 있는 추세에 있다.
상기와 같은 종래의 보일러 장치는 통상적으로 물을 사용하여 난방 파이프를 가열하는 방식으로 사용함에 따라 겨울철 한파에 난방 파이프가 동파되는 문제가 발생하므로 사용자의 주의 관리가 요구되며, 난방 파이프의 동파 시에는 보일러 장치의 고장으로 이어지게 되는 문제가 있었다. 특히, 가스보일러의 경우, 겨울철 한파에 난방 효율이 떨어지고, 전기보일러의 경우에는 전력 소모의 증가로 인한 경제적인 부담이 야기되는 문제가 있다.
본 발명은 기존에 제안된 방법들의 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 보일러 장치 본체로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 난방 온수 배관에서 열매체유의 순환 경로를 형성하는 난방 오일 배관으로 열 교환이 이루어지도록 하는 열교환기를 구성함으로써, 기존 보일러 장치에서 대부분의 고장 원인으로 발생하는 난방 파이프의 동파를 예방하고, 기존 보일러에서 물만을 사용하는 난방에 비해 난방 효율이 더욱 향상될 수 있도록 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.
또한, 본 발명은, 열교환기를 사용한 열 교환 방식으로 열매체유의 순환 경로를 형성하는 난방 오일 배관의 열원을 주택용 난방으로 사용함은 물론, 복수의 팬 코일 난방기와 병렬로 분기 설치하여 비닐하우스의 난방으로도 사용할 수 있으며, 특히 난방 배관의 파이프가 실외로 노출되는 형태의 보일러 장치가 적용되는 펜션 및 도시가스가 없는 가정 주택, 시골 주택, 지역난방 등에 사용하여 배관의 동파 및 배관 부식의 원인이 최소화될 수 있도록 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치는,
열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치로서,
히터 수단을 구비하며, 직수관을 통해 급수된 냉수가 상기 히터 수단을 통해 가열 급탕되어 온수로 공급되고, 상기 히터 수단을 통해 가열된 난방 온수를 공급하는 열 공급원으로 기능하는 보일러 장치 본체;
상기 보일러 장치 본체로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 난방 온수 배관;
열매체유가 순환하는 순환 경로를 형성하며, 상기 난방 온수 배관과 열 교환이 이루어지는 난방 오일 배관;
상기 난방 온수 배관의 일부를 제1 코일 파이프로 구성하여 일 측에 설치하고, 상기 난방 오일 배관의 일부를 제2 코일 파이프로 구성하여 상기 제1 코일 파이프와 열 교환이 이루어지도록 근접되게 설치하며, 상기 제2 코일 파이프를 순환하는 열매체유의 온도를 감지하는 온도 센서를 구비하는 열 교환기;
상기 난방 오일 배관에 유입되어 순환하는 상기 열매체유의 급속 가열을 위해 설치되는 PTC 히터;
상기 난방 오일 배관에 유입된 상기 열매체유의 강제 순환을 위해 구동하는 순환 펌프; 및
상기 온도 센서의 감지 제어와, 상기 순환 펌프의 구동 및 상기 PTC 히터의 구동을 전체적으로 제어하되, 상기 열 교환기 내에서 제1 코일 파이프로부터 열 교환이 이루어지는 상기 제2 코일 파이프의 열매체유가 설정 온도로 유지되어 상기 난방 오일 배관에 순환될 수 있도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 그 구성상의 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 열 교환기 내에 서로 근접하여 설치된 난방 온수 배관의 제1 코일 파이프에서 난방 오일 배관의 제2 코일 파이프로 열 교환이 정상적으로 이루어져 상기 제2 코일 파이프를 순환하는 열매체유의 감지된 온도가 설정 온도인 경우, 상기 PTC 히터의 구동을 오프(Off)로 제어할 수 있다.
바람직하게는, 상기 제어부는,
상기 열 교환기 내에 서로 근접하여 설치된 난방 온수 배관의 제1 코일 파이프에서 난방 오일 배관의 제2 코일 파이프로 열 교환이 비정상적으로 이루어져 상기 제2 코일 파이프를 순환하는 열매체유의 감지된 온도가 설정 온도 이하인 경우, 상기 난방 오일 배관을 순환하는 열매체유의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 상기 PTC 히터의 구동을 온(On)으로 제어할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 PTC 히터는,
상기 제어부의 구동 제어 하에, 상기 보일러 장치 본체의 고장이나, 또는 겨울철 한파로 인한 상기 난방 온수 배관의 동파로 인해 상기 난방 온수 배관을 순환하는 난방 온수의 온도에 문제가 발생할 경우에 한해 상기 열매체유의 온도 보상을 위해서만 온(On)으로 구동할 수 있다.
바람직하게는,
상기 열 교환기와, 상기 PTC 히터와, 상기 순환 펌프 및 상기 제어부는 열교환기 장치 본체에 별도로 구성되어, 상기 보일러 장치 본체와 분리된 형태로 구성할 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 난방 오일 배관은,
상기 제2 코일 파이프와 상기 PTC 히터 사이의 배관 라인 사이에 상기 열매체유의 주입을 위한 열매체유 보충 탱크가 연결 구성될 수 있다.
더욱 바람직하게는, 상기 난방 오일 배관은,
주택용 난방 또는 팬 코일 난방기 중 어느 하나의 열원으로 활용될 수 있다.
더욱더 바람직하게는, 상기 난방 오일 배관은,
라디에이터와 팬 및 에어 필터를 구비하는 팬 코일 난방기의 열원으로 활용되어 비닐하우스에 설치될 경우, 적어도 하나 이상의 팬 코일 난방기가 병렬로 분기되어 설치 구성되도록 할 수 있다.
본 발명에서 제안하고 있는 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에 따르면, 보일러 장치 본체로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 난방 온수 배관에서 열매체유의 순환 경로를 형성하는 난방 오일 배관으로 열 교환이 이루어지도록 하는 열교환기를 구성함으로써, 기존 보일러 장치에서 대부분의 고장 원인으로 발생하는 난방 파이프의 동파를 예방하고, 기존 보일러에서 물만을 사용하는 난방에 비해 난방 효율이 더욱 향상될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 열교환기를 사용한 열 교환 방식으로 열매체유의 순환 경로를 형성하는 난방 오일 배관의 열원을 주택용 난방으로 사용함은 물론, 복수의 팬 코일 난방기와 병렬로 분기 설치하여 비닐하우스의 난방으로도 사용할 수 있으며, 특히 난방 배관의 파이프가 실외로 노출되는 형태의 보일러 장치가 적용되는 펜션 및 도시가스가 없는 가정 주택, 시골 주택, 지역난방 등에 사용하여 배관의 동파 및 배관 부식의 원인이 최소화될 수 있도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 열 교환기의 설명을 위해 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 오일 배관을 팬 코일 난방기에 적용한 예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 오일 배관을 주택용 난방으로 설치한 구성 예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 오일 배관을 비닐하우스에 설치한 구성 예를 도시한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 ‘연결’ 되어 있다고 할 때, 이는 ‘직접적으로 연결’ 되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 ‘간접적으로 연결’ 되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 ‘포함’ 한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치의 구성을 기능블록으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 열 교환기의 설명을 위해 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 오일 배관을 팬 코일 난방기에 적용한 예를 도시한 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치는, 보일러 장치 본체(110), 난방 온수 배관(120), 난방 오일 배관(130), 열 교환기(140), PTC 히터(150), 순환 펌프(160), 및 제어부(170)를 포함하여 구성될 수 있으며, 열 교환기 장치 본체(180), 열매체유 보충 탱크(190), 및 팬 코일 난방기(200)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
보일러 장치 본체(110)는, 히터 수단(111)을 구비하며, 직수관을 통해 급수된 냉수가 히터 수단(111)을 통해 가열 급탕되어 온수로 공급되고, 히터 수단(111)을 통해 가열된 난방 온수를 공급하는 열 공급원으로 기능하는 구성이다. 이러한 보일러 장치 본체(110)는 가스보일러, 기름보일러, 연탄보일러, 전기보일러, 펠렛 보일러, 지역난방 등에서 사용하는 통상의 보일러 장치이다.
난방 온수 배관(120)은, 보일러 장치 본체(110)로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 구성이다. 이러한 난방 온수 배관(120)은 통상의 보일러 장치에서 실내 난방을 위해 바닥에 매설되는 구성이나, 본 발명에서는 후술하게 될 난방 오일 배관(130)으로 열 교환이 이루어지는 열원으로 사용함에 특징이 있다.
난방 오일 배관(130)은, 열매체유가 순환하는 순환 경로를 형성하며, 난방 온수 배관(120)과 열 교환이 이루어지는 구성이다. 이러한 난방 오일 배관(130)은 실리콘 오일과 같은 열매체유가 순환하도록 하며, 난방 온수 배관(120)을 순환하는 난방 온수와의 열 교환을 통해 주택용 난방 또는 팬 코일 난방기(200) 중 어느 하나의 열원으로 활용될 수 있도록 한다. 또한, 난방 오일 배관(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 라디에이터(201)와 팬(202) 및 에어 필터(203)를 구비하는 팬 코일 난방기(200)의 열원으로 활용될 수 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 비닐하우스(10)에 설치될 경우, 적어도 하나 이상의 팬 코일 난방기(200)가 병렬로 분기되어 설치 구성되도록 할 수 있다. 특히, 난방 오일 배관(130)은 기존 보일러 장치에서 대부분의 고장 원으로 발생하는 파이프의 동파, 및 배관 부식을 예방할 수 있도록 하며, 펜션 및 도시가스가 없는 가정 주택, 시골 주택, 지역난방을 사용하는 곳, 일반 주택 등에 사용할 수 있다.
한편, 난방 오일 배관(130)을 순환하는 열매체유는, 물 보다 난방 효율이 우수한 급속 가열되는 특성을 갖는 오일이다. 즉, 열매체유는 통상의 난방 장치에 사용되는 냉매에 비해 친환경적이며, 빙점이 낮기 때문에 동파가 발생하지 않고, 무독성이므로 인체에 무해한 장점이 있다. 특히, 열매체유는 열용량이 크며, 증발 현상이 미미하고, 압력이 상승하지 않기 때문에 폭발의 위험이 낮은 장점을 가지며, 열매체유의 가열이 이루어진 이후에는 쉽게 식지 않기 때문에 전력 소모를 낮추더라도 충분한 난방 효율을 얻을 수 있게 된다.
열 교환기(140)는, 난방 온수 배관(120)의 일부를 제1 코일 파이프(141)로 구성하여 일 측에 설치하고, 난방 오일 배관(130)의 일부를 제2 코일 파이프(142)로 구성하여 제1 코일 파이프(141)와 열 교환이 이루어지도록 근접되게 설치하며, 제2 코일 파이프(142)를 순환하는 열매체유의 온도를 감지하는 온도 센서(143)를 구비할 수 있다. 이러한 열 교환기(140)는 통상의 보일러 장치로 구성되는 보일러 장치 본체(110)의 난방 온수를 열 교환 열원으로 공급받은 난방 온수 배관(120)의 난방 온수의 열원이 난방 오일 배관(130)의 열매체유에 열 교환으로 전달되어 열매체유가 데워지고 난방으로 사용할 수 있도록 한다. 이때, 제1 코일 파이프(141)는 난방 온수 배관(120)의 일부를 사용한 일체형이거나, 또는 다른 배관 라인을 연결하는 것 중 하나로 구성할 수 있다. 또한, 제2 코일 파이프(142)는 난방 오일 배관(130)의 일부를 사용한 일체형이거나, 또는 다른 배관 라인을 연결하여 사용하는 것 중 하나로 구성할 수 있다.
PTC 히터(150)는, 난방 오일 배관(130)에 유입되어 순환하는 열매체유의 급속 가열을 위해 설치되는 구성이다. 이러한 PTC 히터(150)는 후술하게 될 제어부(170)의 구동 제어 하에, 보일러 장치 본체(110)의 고장이나, 또는 겨울철 한파로 인한 상기 난방 온수 배관의 동파로 인해 난방 온수 배관(120)을 순환하는 난방 온수의 온도에 문제가 발생할 경우에 한해 열매체유의 온도 보상을 위해서만 온(On)으로 구동하도록 한다. PTC 히터(150)는 PTC(Positive Temperature coefficient heater) 서미스터를 이용한 전기발열체 소자로서, 드라이어, 보온기, 난방기 등에 널리 응용되는 자기제어 히터로 통상적으로 사용되고 있는바, PTC 히터(150)의 구체적인 구성의 불필요한 설명은 생략하기로 한다. PTC 히터(150)는 열매체유를 급속 가열하여 온도를 상승시키는 효과가 있으면서도 화재 발생의 염려가 없으며, 경량화로 구현할 수 있는 장점이 있다.
순환 펌프(160)는, 난방 오일 배관(130)에 유입된 열매체유의 강제 순환을 위해 구동하는 펌프 구성이다. 이러한 순환 펌프(160)는 유입된 열매체유의 강제 순환을 위한 위치라면 난방 오일 배관(130)의 배관 라인 어디에 설치하여도 무방한 것으로 이해될 수 있다.
제어부(170)는, 온도 센서(143)의 감지 제어와, 순환 펌프(160)의 구동 및 PTC 히터(150)의 구동을 전체적으로 제어하되, 열 교환기(140) 내에서 제1 코일 파이프(141)로부터 열 교환이 이루어지는 제2 코일 파이프(142)의 열매체유가 설정 온도로 유지되어 난방 오일 배관(130)에 순환될 수 있도록 제어하는 구성이다. 이러한 제어부(170)는 열 교환기(140) 내에 서로 근접하여 설치된 난방 온수 배관(120)의 제1 코일 파이프(141)에서 난방 오일 배관(130)의 제2 코일 파이프(142)로 열 교환이 정상적으로 이루어져 제2 코일 파이프(142)를 순환하는 열매체유의 감지된 온도가 설정 온도인 경우, PTC 히터(150)의 구동을 오프(Off)로 제어한다. 반면에, 제어부(170)는 열 교환기(140) 내에 서로 근접하여 설치된 난방 온수 배관(120)의 제1 코일 파이프(141)에서 난방 오일 배관(130)의 제2 코일 파이프(142)로 열 교환이 비정상적으로 이루어져 제2 코일 파이프(142)를 순환하는 열매체유의 감지된 온도가 설정 온도 이하인 경우, 난방 오일 배관(130)을 순환하는 열매체유의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 PTC 히터(150)의 구동을 온(On)으로 제어하게 된다.
열 교환기 장치 본체(180)는, 열 교환기(140)와, PTC 히터(150)와, 순환 펌프(160) 및 제어부(170)를 별도의 구성으로 형성할 수 있으며, 통상의 보일러 장치인 보일러 장치 본체(110)와 분리된 형태로 구성될 수 있다.
열매체유 보충 탱크(190)는, 난방 오일 배관(130)으로 열매체유의 공급을 위해 설치되는 구성이다. 이러한 열매체유 보충 탱크(190)는 제2 코일 파이프(142)와 PTC 히터(150) 사이의 난방 오일 배관(130)의 배관 라인 사이에 열매체유의 주입을 위해 형성한 주입구(미도시)에 연결 구성될 수 있다.
팬 코일 난방기(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 라디에이터(201)와 팬(202) 및 에어 필터(203)를 구비하는 구성이다. 이러한 팬 코일 난방기(200)는 난방 오일 배관(130)을 순환하는 열매체유의 열원을 난방으로 활용할 수 있도록 한다. 여기서, 난방 오일 배관(130)이 팬 코일 난방기(200)의 열원으로 활용되어 비닐하우스(10)에 설치될 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 적어도 하나 이상의 팬 코일 난방기(200)가 병렬로 분기되어 설치 구성됨으로써, 비닐하우스(10)의 난방이 적정 온도가 유지될 수 있도록 할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 오일 배관을 주택용 난방으로 설치한 구성 예를 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 오일 배관을 비닐하우스에 설치한 구성 예를 도시한 도면이다. 도 4는 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 온스 배관(120)의 난방 온수의 열원이 난방 오일 배관(130)의 열매체유로 열 교환이 이루어진 후, 난방 오일 배관(130)을 주택용 난방으로 구성한 일례를 나타낸다. 즉, 도 4는 난방 오일 배관(130)을 주택의 바닥에 매설하여 실내 공간의 난방을 위해 사용할 수 있도록 한다. 도 5는 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치에서, 난방 온수 배관(120)의 난방 온수의 열원이 난방 오일 배관(130)의 열매체유로 열 교환이 이루어진 후, 난방 오일 배관(130)을 비닐하우스(10)의 난방으로 구성한 일례를 나타낸다. 즉, 도 5는 라디에이터(201)와 팬(202) 및 에어 필터(203)를 구비하는 적어도 하나 이상의 팬 코일 난방기(200)가 비닐하우스(10) 내에 병렬로 분기되어 설치되고 사용될 수 있도록 한다.
이상 설명한 본 발명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 다양한 변형이나 응용이 가능하며, 본 발명에 따른 기술적 사상의 범위는 아래의 특허청구범위에 의하여 정해져야 할 것이다.
110: 보일러 장치 본체 111: 히터 수단
120: 난방 온수 배관 130: 난방 오일 배관
140: 열 교환기 141: 제1 코일 파이프
142: 제2 코일 파이프 143: 온도 센서
150: PTC 히터 160: 순환 펌프
170: 제어부 180: 열 교환기 장치 본체
190: 열매체유 보충 탱크 200: 팬 코일 난방기
201: 라디에이터 202: 팬
203: 에어 필터

Claims (8)

  1. 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치로서,
    히터 수단(111)을 구비하며, 직수관을 통해 급수된 냉수가 상기 히터 수단(111)을 통해 가열 급탕되어 온수로 공급되고, 상기 히터 수단(111)을 통해 가열된 난방 온수를 공급하는 열 공급원으로 기능하는 보일러 장치 본체(110);
    상기 보일러 장치 본체(110)로부터 공급되는 난방 온수를 열 교환 열원으로 사용하는 난방 온수 배관(120);
    열매체유가 순환하는 순환 경로를 형성하며, 상기 난방 온수 배관(120)과 열 교환이 이루어지는 난방 오일 배관(130);
    상기 난방 온수 배관(120)의 일부를 제1 코일 파이프(141)로 구성하여 일 측에 설치하고, 상기 난방 오일 배관(130)의 일부를 제2 코일 파이프(142)로 구성하여 상기 제1 코일 파이프(141)와 열 교환이 이루어지도록 근접되게 설치하며, 상기 제2 코일 파이프(142)를 순환하는 열매체유의 온도를 감지하는 온도 센서(143)를 구비하는 열 교환기(140);
    상기 난방 오일 배관(130)에 유입되어 순환하는 상기 열매체유의 급속 가열을 위해 설치되는 PTC 히터(150);
    상기 난방 오일 배관(130)에 유입된 상기 열매체유의 강제 순환을 위해 구동하는 순환 펌프(160); 및
    상기 온도 센서(143)의 감지 제어와, 상기 순환 펌프(160)의 구동 및 상기 PTC 히터(150)의 구동을 전체적으로 제어하되, 상기 열 교환기(140) 내에서 제1 코일 파이프(141)로부터 열 교환이 이루어지는 상기 제2 코일 파이프(142)의 열매체유가 설정 온도로 유지되어 상기 난방 오일 배관(130)에 순환될 수 있도록 제어하는 제어부(170)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부(170)는,
    상기 열 교환기(140) 내에 서로 근접하여 설치된 난방 온수 배관(120)의 제1 코일 파이프(141)에서 난방 오일 배관(130)의 제2 코일 파이프(142)로 열 교환이 정상적으로 이루어져 상기 제2 코일 파이프(142)를 순환하는 열매체유의 감지된 온도가 설정 온도인 경우, 상기 PTC 히터(150)의 구동을 오프(Off)로 제어하는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부(170)는,
    상기 열 교환기(140) 내에 서로 근접하여 설치된 난방 온수 배관(120)의 제1 코일 파이프(141)에서 난방 오일 배관(130)의 제2 코일 파이프(142)로 열 교환이 비정상적으로 이루어져 상기 제2 코일 파이프(142)를 순환하는 열매체유의 감지된 온도가 설정 온도 이하인 경우, 상기 난방 오일 배관(130)을 순환하는 열매체유의 온도가 설정 온도를 유지할 수 있도록 상기 PTC 히터(150)의 구동을 온(On)으로 제어하는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 PTC 히터(150)는,
    상기 제어부(170)의 구동 제어 하에, 상기 보일러 장치 본체(110)의 고장이나, 또는 겨울철 한파로 인한 상기 난방 온수 배관(120)의 동파로 인해 상기 난방 온수 배관(120)을 순환하는 난방 온수의 온도에 문제가 발생할 경우에 한해 상기 열매체유의 온도 보상을 위해서만 온(On)으로 구동하는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 교환기(140)와, 상기 PTC 히터(150)와, 상기 순환 펌프(160) 및 상기 제어부(170)는 열교환기 장치 본체(180)에 별도로 구성되어, 상기 보일러 장치 본체(110)와 분리된 형태로 구성하는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 난방 오일 배관(130)은,
    상기 제2 코일 파이프(142)와 상기 PTC 히터(150) 사이의 배관 라인 사이에 상기 열매체유의 주입을 위한 열매체유 보충 탱크(190)가 연결 구성되는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  7. 제5항에 있어서, 상기 난방 오일 배관(130)은,
    주택용 난방 또는 팬 코일 난방기(200) 중 어느 하나의 열원으로 활용되는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 난방 오일 배관(130)은,
    라디에이터(201)와 팬(202) 및 에어 필터(203)를 구비하는 팬 코일 난방기(200)의 열원으로 활용되어 비닐하우스(10)에 설치될 경우, 적어도 하나 이상의 팬 코일 난방기(200)가 병렬로 분기되어 설치 구성되도록 하는 것을 특징으로 하는, 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치.
KR1020140016957A 2014-02-13 2014-02-13 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치 KR101525889B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140016957A KR101525889B1 (ko) 2014-02-13 2014-02-13 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140016957A KR101525889B1 (ko) 2014-02-13 2014-02-13 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101525889B1 true KR101525889B1 (ko) 2015-06-03

Family

ID=53505338

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140016957A KR101525889B1 (ko) 2014-02-13 2014-02-13 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101525889B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106679178A (zh) * 2016-12-02 2017-05-17 福建大中城市环保技术有限公司 一种加热辊电加热系统
CN107747812A (zh) * 2017-10-27 2018-03-02 深圳粤通新能源环保技术有限公司 一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200233392Y1 (ko) * 1998-10-08 2001-10-25 윤홍규 난방용보일러의가열장치
KR200376679Y1 (ko) * 2004-11-16 2005-03-09 (주) 대성에너텍 열매체 보일러의 난방장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200233392Y1 (ko) * 1998-10-08 2001-10-25 윤홍규 난방용보일러의가열장치
KR200376679Y1 (ko) * 2004-11-16 2005-03-09 (주) 대성에너텍 열매체 보일러의 난방장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106679178A (zh) * 2016-12-02 2017-05-17 福建大中城市环保技术有限公司 一种加热辊电加热系统
CN107747812A (zh) * 2017-10-27 2018-03-02 深圳粤通新能源环保技术有限公司 一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉
CN107747812B (zh) * 2017-10-27 2023-10-03 深圳粤通新能源环保技术有限公司 一种基于变频电磁能加热的有机热载体锅炉

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2665566T3 (es) Calefacción
US20120060827A1 (en) Control for a tankless water heater used with a solar water heating system
US11105533B2 (en) Hot water heating systems and related methods
JP5508777B2 (ja) 給湯暖房装置
JP2007255775A (ja) ハイブリッド型給湯装置
KR20140085676A (ko) 보일러의 난방배관 및 온수배관의 동파방지방법
KR101525889B1 (ko) 열매체유와 열교환기를 이용한 보일러 장치
JP6070979B2 (ja) 熱源機
KR20130105255A (ko) 저탕온수를 이용하여 생활용수 가열 기능을 갖는 보일러 장치
KR101548073B1 (ko) 축열조와 분리된 열원의 뜨거운 열을 바로 사용하는 축열식 난방기 및 온수기
KR101475720B1 (ko) 난방장치
JP6183637B2 (ja) 熱源機
CA2914194A1 (en) Integrated renewable energy system
CN208871832U (zh) 带防冻功能的燃气热水器
KR200385858Y1 (ko) 심야 전기보일러와 상시 전기보일러의 병합 전기보일러 장치
KR102009297B1 (ko) 인공지능형 히트펌프 보일러 시스템
CN211084416U (zh) 一种燃气热水炉
US11137147B2 (en) Variably heatable radiator
JP2004108759A (ja) 高断熱高気密住宅用蓄熱式低温省エネ熱エネルギー利用システム
JP2010029153A (ja) 施設園芸用暖房装置
SU736887A3 (ru) Способ управлени теплопередающей установкой, преимущественно, с посто нным циркулирующим теплоносителем и устройство дл его осуществлени
JP2005344953A (ja) ハイブリッド型地中熱利用システム
KR101811138B1 (ko) 냉난방 및 온수공급 기능을 갖는 전기보일러
JP5370521B2 (ja) 貯湯式給湯機
JP2013160467A (ja) ヒートポンプ式温水暖房装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180517

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190430

Year of fee payment: 5