KR101543662B1 - 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 급탕온수를 제공하는 사우나 시스템에 있어서 1차적으로 가스보일러에 의해서 급탕 부하에 대응함은 물론 급탕 부하에 대응하는 급탕탱크에 저장된 물의 온도를 사우나 등에서 배출되는 고온의 폐수열로부터 열을 회수하고 또한 이에 더해 폐수열 히트펌프를 추가하여 폐수열의 열을 강제적으로 회수하는 사우나 시스템에 관한 것으로서 에너지 효율성을 최대한 높이고 경제적인 이원적 폐수열 회수 사우나 시스템에 관한 것이다.

Description

폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템{Dual Operation Sauna System Adding Waste Heat Recovery Equipment and Heat Pump}

본 발명은 급탕온수를 제공하는 사우나 시스템에 있어서 1차적으로 가스보일러에 의해서 급탕 부하에 대응함은 물론 급탕 부하에 대응하는 급탕탱크에 저장된 물의 온도를 사우나 등에서 배출되는 고온의 폐수열로부터 열을 회수하고 또한 이에 더해 폐수열 히트펌프를 추가하여 폐수열의 열을 강제적으로 회수하는 사우나 시스템에 관한 것으로서 에너지 효율성을 최대한 높이고 경제적인 이원적 폐수열 회수 사우나 시스템에 관한 것이다.

사우나 등에서 사용하는 고온의 공급수는 보통 가스나 석유보일러 등을 활용하여 급탕처리한 것으로서 보일러 가동에 따른 유류비, 전기값등이 많이 소요되고 사우나등에서 버려지는 폐수를 활용하지 못하는 문제점이 있었다.

이를 개선하기 위해서 버려지는 폐수의 열을 회수하는 폐수열회수기를 추가하여 급탕탱크로 공급되는 청수의 온도를 높여 에너지 효율을 높이고 비용을 저감하는 방법이 강구되었다. 하지만 이러한 방법도 폐수의 열을 온전히 회수하지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 문제점을 해결하기 위해 폐수열 회수기 이외에도 히트펌프를 추가하여 폐수열 회수의 극대화를 추구하는 방법도 강구되고 있다. 그러나 폐수저장탱크안에 저장된 물이 효용가치가 떨어지는 경우에도 그대로 저장하고 있는 경우가 빈번히 발생하고 이에 따라 오히려 불필요한 히트펌프등의 가동등 설치하지 않음만 못한 비경제적이고 비효율적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서 폐수열회수기, 히트펌프외에도 순환펌프, 폐수펌프를 활용하여 폐수열 회수의 극대화 하도록 한다.

폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 온도가 열 회수에 적당하지 않은 경우에는 자동적으로 방류를 하도록 하여 불필요한 시스템 가동을 방지하여 경제적인 시스템의 가동이 되도록 한다.

폐수저장탱크내의 저장된 폐수가 폐수열회수에 적당한지 아니면 히트펌프에 의한 열회수가 적당한지를 판별하여 각각의 열 회수 수단을 가동토록 하여 폐수열 회수의 극대화를 도모한다.

본 발명인 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템은

사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100); 상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200); 상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하는 폐수저장탱크(300); 상기 폐수저장탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400); 상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500); 및 상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600);로 구성된다.

상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료된다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하이거나 폐수저장탱크로 유입되는 폐수가 폐수저장탱크내의 물의 온도보다 높고 폐수저장탱크의 수위가 폐수저장탱크의 높이의 70% 보다 높을 때 저장된 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템은

사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100); 상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200); 상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하며 냉매 배관이 설치된 폐수저장탱크(300); 상기 폐수저장탱크와 냉매 배관연결되어 순환펌프에 의해 폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400); 상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500); 및 상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600);로 구성된다.

상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료된다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하이거나 폐수저장탱크로 유입되는 폐수가 폐수저장탱크내의 물의 온도보다 높고 폐수저장탱크의 수위가 폐수저장탱크의 높이의 70% 보다 높을 때 저장된 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명인 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템은

사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100); 상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200); 상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하는 폐수저장탱크(300); 상기 폐수저장탱크와 배관 연결되어 있는 폐수부저장탱크(350); 상기 폐수부저장탱크와 배관에 의해 연결되어 배관에 설치되어 있는 순환펌프에 의해 폐수부저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400); 상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500); 및 상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600);로 구성된다.

상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료된다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수부저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하일 때 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)가 폐수부저장탱크에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 폐수부저장탱크 사이에 연결되는 배관에는 폐수펌프(802)가 설치되어 있고, 상기 폐수펌프(802)는 폐수부저장탱크에 폐수를 방류시키는 폐수펌프(801)와 동시에 작동되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폐수열회수기, 히트펌프외에도 순환펌프, 폐수펌프를 활용하여 폐수열 회수의 극대화를 도모할 수 있다.

폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 온도가 열 회수에 적당하지 않은 경우에는 자동적으로 방류를 하도록 하여 불필요한 시스템 가동을 방지하여 경제적 시스템의 가동이 되도록 한다.

폐수저장탱크내의 저장된 폐수가 폐수열회수에 적당한지 아니면 히트펌프에 의한 열회수가 적당한지를 판별하여 각각의 열 회수 수단을 가동토록 하여 폐수열 회수의 극대화를 도모한다.

도 1은 본 발명에 따른 폐수열원을 이용하는 사우나 시스템의 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 폐수열원을 이용하는 사우나 시스템에서 일부 구성요소가 수정한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 폐수열원을 이용하는 사우나 시스템에서 일부 구성요소를 추가하거나 수정한 도면이다.

먼저, 본 발명의 구체적인 설명에 들어가기에 앞서, 본 발명에 관련된 공지 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라 질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명에 따른 "폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템"을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

이하, 본 발명에 따른 "폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템"에 관한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 다음의 실시예는 단지 본 발명을 설명하기 위하여 예시된 것에 불과하고, 본 발명의 범위를 제한하기 위한 것은 아니다.

도 1은 본 발명에 따른 폐수열원을 이용하는 사우나 시스템의 개략도이며, 도 2는 본 발명에 따른 폐수열원을 이용하는 사우나 시스템에서 일부 구성요소가 수정한 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 폐수열원을 이용하는 사우나 시스템에서 일부 구성요소를 추가하거나 수정한 도면이다.

도 1을 참조하면 본 발명인 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템은 사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100); 상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200); 상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하는 폐수저장탱크(300); 상기 폐수저장탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400); 상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500); 및 상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600);로 구성된다.

상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료된다.

상기 경부하, 중부하, 최대부하는 사우나 시스템이 설치되는 영업장의 가동시간에 따라 정해지며 그 때의 온도값은 사용자가 임의로 정할 수 있다. 그 때의 각각의 운전 및 정지 조건에 해당하는 온도값을 다음과 같이 정할 수 있으되 본 실시예는 하나의 예시에 불과하다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

시간/히트펌프	급탕탱크에 저장된 온수의 온도값
	히트펌프 운전(하기값의 이하일 때)	히트펌프 정지(하기값을 초과할 때)
경부하(23시-09시)	60℃	63℃
중부하(09시-16시)	57℃	60℃
최대부하(16시-23시)	55℃	57℃

상기 표 1에서 나타낸 실시예에서 경부하일 때 히트펌프는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도값이 60℃이하일 때 히트펌프가 가동되고, 63℃ 초과할 때 히트펌프의 가동을 중지시킨다.

상기 표 1에서 나타낸 각각의 온도범위는 연속된 값을 가지는데 가스보일러의 가동조건은 표 1에서 나타나는 온도범위의 최소값 즉 55℃에서 5를 뺀 50℃의 이하일 때 가동이 시작되고 55℃에서 가동을 중지한다.

상기 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하이거나 폐수저장탱크로 유입되는 폐수가 폐수저장탱크내의 물의 온도보다 높고 폐수저장탱크의 수위가 폐수저장탱크의 높이의 70% 보다 높을 때 저장된 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 2를 참조하면 본 발명인 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템은 사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100); 상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200); 상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하며 냉매 배관이 설치된 폐수저장탱크(300); 상기 폐수저장탱크와 냉매 배관연결되어 순환펌프에 의해 폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400); 상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500); 및 상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600);로 구성된다.

상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료된다.

상기 경부하, 중부하, 최대부하는 사우나 시스템이 설치되는 영업장의 가동시간에 따라 정해지며 그 때의 온도값은 사용자가 임의로 정할 수 있다. 그 때의 각각의 운전 및 정지 조건에 해당하는 온도값을 다음과 같이 정할 수 있으되 본 실시예는 하나의 예시에 불과하다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

시간/히트펌프	급탕탱크에 저장된 온수의 온도값
	히트펌프 운전(하기값의 이하일 때)	히트펌프 정지(하기값을 초과할 때)
경부하(23시-09시)	60℃	63℃
중부하(09시-16시)	57℃	60℃
최대부하(16시-23시)	55℃	57℃

상기 표 2에서 나타낸 실시예에서 경부하일 때 히트펌프는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도값이 60℃이하일 때 히트펌프가 가동되고, 63℃ 초과할 때 히트펌프의 가동을 중지시킨다.

상기 표 2에서 나타낸 각각의 온도범위는 연속된 값을 가지는데 가스보일러의 가동조건은 표 2에서 나타나는 온도범위의 최소값 즉 55℃에서 5를 뺀 50℃의 이하일 때 가동이 시작되고 55℃에서 가동을 중지한다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하이거나 폐수저장탱크로 유입되는 폐수가 폐수저장탱크내의 물의 온도보다 높고 폐수저장탱크의 수위가 폐수저장탱크의 높이의 70% 보다 높을 때 저장된 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

도 3을 참조하면 본 발명인 폐수열 회수기 및 히트펌프를 추가한 이원 운전 사우나 시스템은 사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100); 상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200); 상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하는 폐수저장탱크(300); 상기 폐수저장탱크와 배관 연결되어 있는 폐수부저장탱크(350); 상기 폐수부저장탱크와 배관에 의해 연결되어 배관에 설치되어 있는 순환펌프에 의해 폐수부저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400); 상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500); 및 상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600);로 구성된다.

상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료된다.

상기 경부하, 중부하, 최대부하는 사우나 시스템이 설치되는 영업장의 가동시간에 따라 정해지며 그 때의 온도값은 사용자가 임의로 정할 수 있다. 그 때의 각각의 운전 및 정지 조건에 해당하는 온도값을 다음과 같이 정할 수 있으되 본 실시예는 하나의 예시에 불과하다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

시간/히트펌프	급탕탱크에 저장된 온수의 온도값
	히트펌프 운전(하기값의 이하일 때)	히트펌프 정지(하기값을 초과할 때)
경부하(23시-09시)	60℃	63℃
중부하(09시-16시)	57℃	60℃
최대부하(16시-23시)	55℃	57℃

상기 표 3에서 나타낸 실시예에서 경부하일 때 히트펌프는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도값이 60℃이하일 때 히트펌프가 가동되고, 63℃ 초과할 때 히트펌프의 가동을 중지시킨다.

상기 표 3에서 나타낸 각각의 온도범위는 연속된 값을 가지는데 가스보일러의 가동조건은 표 3에서 나타나는 온도범위의 최소값 즉 55℃에서 5를 뺀 50℃의 이하일 때 가동이 시작되고 55℃에서 가동을 중지한다.

상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수부저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하일 때 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)가 폐수부저장탱크에 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 폐수부저장탱크 사이에 연결되는 배관에는 폐수펌프(802)가 설치되어 있고, 상기 폐수펌프(802)는 폐수부저장탱크에 폐수를 방류시키는 폐수펌프(801)가 작동될 때 동시에 작동되는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 한다.

상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 한다.

입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 폐수열회수기, 히트펌프외에도 순환펌프, 폐수펌프를 활용하여 폐수열 회수의 극대화를 도모할 수 있다.

폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 온도가 열 회수에 적당하지 않은 경우에는 자동적으로 방류를 하도록 하여 불필요한 시스템 가동을 방지하여 경제적 시스템의 가동이 되도록 한다.

폐수저장탱크내의 저장된 폐수가 폐수열회수에 적당한지 아니면 히트펌프에 의한 열회수가 적당한지를 판별하여 각각의 열 회수 수단을 가동토록 하여 폐수열 회수의 극대화를 도모한다.

100 : 집모기 200 : 폐수열회수기
300 : 폐수 저장 탱크 350 : 폐수 부저장 탱크
400 : 히트펌프 500 : 급탕탱크
600 : 가스보일러 700 : 판형열교환기
800, 801, 802 : 폐수펌프
850, 851, 852, 853, 854, 855 : 순환펌프
900 ~ 913 : 밸브 950 : 체크밸브
RP : 냉매배관 OP : 오버플로우배관
ET : 팽창탱크

Claims (19)

1. 폐수열을 활용하는 사우나 시스템에 있어서,
   상기 사우나 시스템은
   사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100);
   상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200);
   상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하는 폐수저장탱크(300);
   상기 폐수저장탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400);
   상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500);
   상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600); 및
   상기 폐수저장탱크내 저장된 폐수를 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 폐수펌프(800);
   로 구성되며,
   상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료되며,
   상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하이거나 폐수저장탱크로 유입되는 폐수가 폐수저장탱크내의 물의 온도보다 높고 폐수저장탱크의 수위가 폐수저장탱크의 높이의 70% 보다 높을 때 저장된 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
4. 청구항 3에 있어서,
   상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
5. 청구항 4에 있어서,
   입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
6. 청구항 5에 있어서,
   상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
7. 폐수열을 활용하는 사우나 시스템에 있어서,
   상기 사우나 시스템은
   사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100);
   상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200);
   상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하며 냉매 배관이 설치된 폐수저장탱크(300);
   상기 폐수저장탱크와 냉매 배관연결되어 순환펌프에 의해 폐수저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400);
   상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500);
   상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600); 및
   상기 폐수저장탱크내 저장된 폐수를 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 폐수펌프(800);
   로 구성되며,
   상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료되며,
   상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
8. 청구항 7에 있어서,
   상기 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하이거나 폐수저장탱크로 유입되는 폐수가 폐수저장탱크내의 물의 온도보다 높고 폐수저장탱크의 수위가 폐수저장탱크의 높이의 70% 보다 높을 때 저장된 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)를 포함하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
9. 청구항 8에 있어서,
   상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
10. 청구항 9에 있어서,
    상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
11. 청구항 10에 있어서,
    입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
12. 청구항 11에 있어서,
    상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
13. 폐수열을 활용하는 사우나 시스템에 있어서,
    상기 사우나 시스템은
    사우나를 포함하는 입욕장에서 버려지는 폐수에서 이물질을 제거 및 여과 시키는 집모기(100);
    상기 집모기와 배관연결되어 전달되는 폐수의 열에 의해 입수된 청수의 온도를 상승시키는 폐수열회수기(200);
    상기 폐수열회수기와 연결되어 폐수를 저장하는 폐수저장탱크(300);
    상기 폐수저장탱크와 배관 연결되어 있는 폐수부저장탱크(350);
    상기 폐수부저장탱크와 배관에 의해 연결되어 배관에 설치되어 있는 순환펌프에 의해 폐수부저장탱크내에 저장된 폐수의 열을 전달받는 히트펌프(400);
    상기 히트펌프와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 히트펌프내에서 물의 온도를 높여서 저장하며, 상기 폐수열회수기와 배관연결되어 폐수열회수기로부터 온도가 상승되어 출수되는 청수를 공급받아 저장하고 사우나를 포함하는 입욕장에 대응하여 고온수를 공급하며, 온도를 측정하는 온도센서가 설치된 급탕탱크(500);
    상기 급탕탱크와 배관연결되어 순환펌프에 의해 탱크내에 저장된 물을 순환시켜 급탕탱크내의 물의 온도를 높이는 가스보일러(600); 및
    상기 폐수저장탱크내 저장된 폐수를 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 폐수펌프(800);
    로 구성되며,
    상기 히트펌프는 경부하, 중부하, 최대부하 시간대에 따라 사용자가 정하는 급탕탱크의 온도범위에 있어서, 경부하에서부터 최대부하까지의 사용자가 정하는 온도범위는 연속적인 온도 값을 가지며, 상기 온도범위의 최소값 이하의 온도일 때 운전이 시작되고 최대값을 초과할 때 운전이 종료되며,
    상기 가스보일러는 급탕탱크에 저장된 온수의 온도가 상기 연속적인 온도값의 온도범위에서 최소치에서 5를 뺀 값에 해당하는 온도이하일 때 운전이 시작되고 연속적인 온도값의 온도범위에서 정해지는 최소치의 온도를 초과할 때 운전이 중지되는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
14. 청구항 13에 있어서,
    상기 폐수부저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 9℃이하일 때 폐수 방류를 시작하되 폐수저장탱크의 온도가 섭씨 12℃ 이상일때 폐수 방류를 중지시키는 폐수펌프(801)가 폐수부저장탱크에 설치되는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
15. 청구항 14에 있어서,
    상기 폐수저장탱크와 폐수부저장탱크 사이에 연결되는 배관에는 폐수펌프(802)가 설치되어 있고,
    상기 폐수펌프(802)는 폐수부저장탱크에 폐수를 방류시키는 폐수펌프가 작동될 때에 동시에 작동되는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
16. 청구항 15에 있어서,
    상기 폐수저장탱크와 집모기가 배관에 의해 연결되어 있고, 상기 배관에는 폐수저장탱크와 집모기 방향으로만 흐르게 하는 체크펌프가 설치되어 있으며, 폐수저장탱크내의 폐수 온도가 섭씨 12℃ 이상일 때 폐수저장탱크내에 저장된 폐수를 폐수펌프(800)에 의해 집모기로 보내어 열회수에 활용되게 하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
17. 청구항 16에 있어서,
    상기 폐수저장탱크가 폐수로 꽉 차 있어 여유공간이 없는 경우 추가적인 폐수유입을 막는 것을 방지하기 위해 폐수저장탱크의 가장 윗부분에 설치되어 흘러넘치는 폐수를 방류시키는 오버플로우배관(OP)을 추가하여 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
18. 청구항 17에 있어서,
    입수되는 청수 배관에 설치되어 청수의 압력을 일정하게 유지하게 하는 팽창탱크(ET)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.
19. 청구항 18에 있어서,
    상기 급탕탱크내에 저장된 고온의 물을 난방부하에 활용하게 하기 위해 급탕탱크와 난방부하 사이에 판형열교환기(700)를 추가적으로 구성하는 것을 특징으로 하는 폐수열 활용 사우나 시스템.

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