KR101614715B1 - A heating system for having the function of efficiency improvement - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 난방 시스템에 관한 것으로, 특히 연소기의 연소열을 유체와 직접 열 교환시킴과 동시에 연소열을 유체와 혼합, 공급되도록 함으로써, 열손실을 최소화하고 난방 효율을 높일 수 있는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템에 관한 것이다.In particular, the present invention relates to a heating system, and more particularly, to a heating system having an efficiency improving function that minimizes heat loss and improves heating efficiency by allowing heat of combustion of a combustor to be directly heat-exchanged with a fluid, .
일반적으로 가스, 석유 등의 연료를 연소시켜 발생하는 열을 이용하여 물(유체) 또는 기타 열매(熱媒)를 가열해서 온수나 대기압을 넘는 증기(steam)를 발생시키고, 이것을 필요한 곳에 공급하는 보일러(boiler)와 같은 난방 시스템(heating system)이 가정에서부터 산업현장이나 사무실 등에 많이 사용되고 있다.Generally, boilers are used to generate steam which is heated by heating water (fluid) or other heat (heat medium) by using heat generated by burning fuel such as gas or oil, a heating system such as a boiler is widely used from home to industrial sites or offices.
이러한 난방 시스템은 연료를 연소하여 배출되는 열(잠열)을 다시 한 번 사용함으로써 에너지 효율을 극대화하기 위해 배기가스로 버려지는 높은 온도의 열은 물론 배기가스에 포함된 수증기가 물로 응축되는 과정에서 발생하는 에너지까지 흡수해 난방과 온수로 재활용할 수 있어 에너지를 절약하고 온실가스를 줄여주는 친환경 기술과, 버너가 상단에 위치해서 처음 가열된 공기는 위쪽에서 아래쪽으로 잠시 내려오다가 자연적인 대류현상에 따라 다시 위쪽으로 올라가는 움직임을 보이기 때문에 내부에 흐르는 물을 위에서 아래로 한번, 다시 자연 대류현상에 의해 올라갈 때 한번더 가열하는 방식이므로 열효율을 높일 수 있는 기술이 알려져 있다.This heating system uses heat (latent heat) that is discharged by burning the fuel once again, so that high temperature heat discharged into the exhaust gas to maximize the energy efficiency, as well as water vapor contained in the exhaust gas condense into water Which can be recycled as heating and hot water to save energy and reduce greenhouse gas, and the burner is located at the top, and the air that is first heated comes down from top to bottom for a while, It is known that there is a movement to move upward again so that the water flowing in the inside flows from top to bottom once, and once again when it goes up by the natural convection phenomenon.
그러나, 종래의 난방 시스템은 물탱크 또는 전열 관을 간접적으로 가열하여 연소열을 난방수(난방유체)에 전달하기 때문에 열효율은 물탱크나 전열 관의 전도 열용량으로 제한되므로 연도를 통해서 배출되는 배기가스의 온도가 높아 열손실이 커 에너지 효율이 낮은 문제점이 있었다.However, since the conventional heating system indirectly heats the water tank or the heat pipe and transfers the combustion heat to the heating water (heating fluid), the heat efficiency is limited to the conduction heat capacity of the water tank or the heat pipe. There is a problem that the heat efficiency is low due to high heat loss due to high temperature.
또, 간접적인 열교환 방식은 열효율을 전열 관의 전도 열용량 이상으로 높이는 것은 불가능한 문제점이 있다.In addition, the indirect heat exchange method has a problem that it is impossible to increase the heat efficiency to the conduction heat capacity or more of the heat transfer tube.
또한, 간접 열교환 방식에 기인하여 초래되는 넓은 연소공간과 전열면은 시스템의 크기를 증가시키게 되는 문제점이 있다.In addition, the wide combustion space and the heat transfer surface caused by the indirect heat exchange system have a problem of increasing the size of the system.
이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 난방을 위한 유체를 연소기의 연소열과 직접 열 교환시킴과 동시에 연소열을 유체와 혼합 분사되도록 함으로써, 에너지의 이용효율과 열효율을 극대화 시켜 난방 비용절감을 이루도록 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a method and an apparatus for heat exchange of a fluid for heating directly with combustion heat of a combustor, And to provide a heating system having an efficiency improving function for achieving a reduction in heating cost by maximizing the heating efficiency.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 난방 시스템에 있어서, 제 1 유체 순환탱크와 제 2 유체 순환탱크로 이루어지고, 상기 제 1 유체 순환탱크의 일 측에는 유체(난방수)의 배출을 위한 유체 순환출구가 형성되며, 타 일 측에는 가스 및 기포의 배출을 위한 기체 배출구가 형성된 유체 순환탱크와; 상기 제 1 유체 순환탱크에 형성된 기체 배출구를 통해 동심원(concentric circle) 형태를 이루도록, 제일 외 측에 기체 배출로가 형성되고, 상기 기체 배출로의 내부 중심에는 구동유체 유입로가 형성되며, 상기 구동유체 유입로의 내부 중심에는 버너의 연소기가 설치되는 연소열 유입로가 형성되어 유체 순환펌프로부터 공급되는 유체가 상기 구동유체 유입로의 일 측으로 유입되어 상기 연소열 유입로로 유입되는 연소열과 직접 열교환되도록 하는 열교환부와; 상기 열교환부의 연소열 유입로의 일단에 연결되어 유체와 연소기에 의해 발생 되는 기체(연소열)를 외부로 발산시키지 않고 상기 제 2 유체 순환탱크로 공급하는 이젝터; 를 포함하여 이루어진다.According to an aspect of the present invention, there is provided a heating system comprising a first fluid circulation tank and a second fluid circulation tank, wherein a fluid circulation path for discharging fluid (heating water) A fluid circulation tank in which an outlet is formed and a gas discharge port for discharging gas and bubbles is formed on the tile side; A gas discharge passage is formed on the outermost side so as to form a concentric circle through a gas discharge port formed in the first fluid circulation tank, a drive fluid inflow path is formed in an inner center of the gas discharge passage, A combustion heat input path is formed in the inner center of the fluid inflow path so that the fluid supplied from the fluid circulation pump flows into one side of the driving fluid inflow path and directly exchanges heat with the combustion heat introduced into the combustion heat inflow path A heat exchange unit; An ejector connected to one end of a combustion heat inflow path of the heat exchanging unit to supply a gas (combustion heat) generated by the fluid and the combustor to the second fluid circulation tank without diverging the heat to the outside; .
상기 유체 순환탱크는 제 2 유체 순환탱크의 내부 압력을 설정된 압력으로 용이하게 형성하기 위해 상호 구획(區)劃)되도록 격벽에 의해 분리 형성되는 것을 특징으로 한다.And the fluid circulation tank is separated from the first fluid circulation tank by partition walls so as to easily form an internal pressure of the second fluid circulation tank at a predetermined pressure.
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상기 이젝터는 구동유체 유입구와 기체 유입구 및 혼합부와 확산부로 이루어지고, 상기 구동유체 유입구의 내부에는 유입되는 유체를 고속으로 분출시키도록 노즐(nozzle)이 형성되는 것을 특징으로 한다.The ejector includes a driving fluid inlet, a gas inlet, a mixing portion, and a diffusion portion. A nozzle is formed in the driving fluid inlet so as to eject the fluid flowing at a high speed.
상기 제 2 유체 순환탱크의 일 측에는 유체의 온도를 감지하는 온도센서가 형성되고, 상기 온도센서의 일 측으로는 온도센서의 감지동작에 연동하도록 개폐될뿐만 아니라, 제 2 유체 순환탱크의 압력이 설정 압력 이상이 되면 설정 압력 이하로 낮추도록 개방되는 안전밸브가 형성되는 것을 특징으로 한다.A temperature sensor for sensing the temperature of the fluid is formed on one side of the second fluid circulation tank, and one side of the temperature sensor is opened and closed to interlock with the sensing operation of the temperature sensor, and the pressure of the second fluid circulation tank is set And a safety valve that is opened to lower the pressure below a predetermined pressure when the pressure exceeds the predetermined pressure.
상기 제 2 유체 순환탱크의 타 일 측에는 온도센서에 의해 감지된 유체의 온도가 설정치에 도달하면 유체를 난방이 필요한 곳으로 공급하기 위해 개방되는 전자밸브가 형성되는 것을 특징으로 한다.And a solenoid valve is provided on the tangential side of the second fluid circulation tank to open the fluid to a required temperature when the temperature of the fluid sensed by the temperature sensor reaches the set value.
상기 제 2 유체 순환탱크는 제 1 유체 순환탱크의 체적에 비해 작게 형성되는 것을 특징으로 한다.And the second fluid circulation tank is formed to be smaller than the volume of the first fluid circulation tank.
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이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 연소기의 연소열을 유체와 직접 열 교환시키는 열교환부를 통해 열손실을 최소화하고 열효율을 향상하여 난방비용절감을 현저하게 이룰 수 있는 효과가 있다.As described above, according to the present invention, heat loss can be minimized through the heat exchange unit that directly exchanges the heat of combustion of the combustor with the fluid, and the heat efficiency can be improved, so that the heating cost can be remarkably reduced.
또, 본 발명은 열교환부에 부가 형성되는 열전달수단과, 연소열을 유체와 혼합 분사시키는 이젝터를 통해 연소 가스 속에 포함되는 일산화탄소, 탄산 가스, 수증기, 아황산 가스 등과 같은 연소 생성물(products of combustion)과 미연소 가스의 발생을 최소화하여 환경오염을 줄이는 효과가 있다.According to the present invention, there is provided a heat exchange apparatus comprising: a heat transfer unit provided additionally to a heat exchanging unit; a plurality of products of combustion such as carbon monoxide, carbon dioxide gas, steam, and sulfur dioxide contained in the combustion gas through an ejector, Thereby minimizing the generation of combustion gas and reducing environmental pollution.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 난방 시스템의 전체 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 이젝터의 내부 단면 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 난방 시스템의 사용 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 제 2 유체 순환탱크가 설정 압력 이상 일 경우, 안전밸브가 개방되어 기체와 기포가 빠져나가는 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 열교환부의 다른 실시 예로써, 열전달 수단을 형성한 상태를 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view showing the overall configuration of a heating system according to a preferred embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 2 is a view showing an internal cross-sectional state of the ejector according to the present invention.
FIG. 3 is a view showing a use state of a heating system according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a view schematically showing a state in which a safety valve is opened and a gas and a bubble escape when the second fluid circulation tank according to the present invention is equal to or higher than a set pressure.
5 is a view illustrating a heat exchanger according to another embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 효율 향상 기능을 갖는 난방 시스템의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 보다 구체적으로 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a heating system having an efficiency improving function according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
여기서, 하기의 모든 도면에서 동일한 기능을 갖는 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 반복적인 설명은 생략하며, 아울러, 후술 되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 것으로서, 이것은 고유의 통용되는 의미로 해석되어야 함을 명시한다.Hereinafter, the same reference numerals will be used to denote the same or similar elements in all of the following drawings, and repetitive descriptions will be omitted. The following terms are defined in consideration of the functions of the present invention. It should be interpreted as meaning.
도 1 내지, 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 난방 시스템(1000)은 유체 순환탱크(100)와 열교환부(200) 및 이젝터(300)로 대별되어 이루어진다.1 to 4, the
상기 유체 순환탱크(100)는 제 1 유체 순환탱크(110)와 제 2 유체 순환탱크(120)로 이루어지고, 상기 제 1 유체 순환탱크(110)의 일 측에는 유체(난방수)의 배출을 위한 유체 순환출구(111)가 형성되며, 타 일 측에는 가스 및 기포의 배출을 위한 기체 배출구(112)가 형성된다.The
여기서, 상기 제 1 유체 순환탱크(110)와 제 2 유체 순환탱크(120)는, 제 2 유체 순환탱크(120)의 내부 압력을 설정된 압력으로 용이하게 형성하기 위해 상호 구획(區)劃)되도록 격벽(130)에 의해 분리 형성되는 것이 바람직하다.Here, the first
즉, 상기 제 1 유체 순환탱크(110)와 제 2 유체 순환탱크(120)를 상호 연통하도록 하나로 형성할 경우에는 내부 압력을 설정된 압력으로 용이하게 형성할 수 없을 뿐만 아니라, 넓은 공간에 많은 양의 유체를 난방 가능한 온도로 신속하게 상승시킬 수 없기 때문에 난방 시작 후 난방이 되기까지의 시간이 오래 걸리게 되므로, 상호 구획되도록 분리 형성되는 것이 바람직하다.That is, when the first
또, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)는 제 1 유체 순환탱크(110)의 체적에 비해 작게 형성되는 것이 내부 압력을 설정된 압력으로 용이하게 형성함과 동시에 유체의 온도를 요구되는 온도로 신속하게 상승시키기 용이하다.In addition, the second
그리고, 상기 제 1 유체 순환탱크(110)의 상부 일 측에는 유체의 수위를 감지하여 부족시 유체를 보충할 수 있도록 하는 수위센서(113)가 형성된다.A
또, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 일 측에는 유체의 온도를 감지하는 온도센서(121)가 형성되고, 상기 온도센서(121)의 일 측으로는 온도센서(121)에 의해 감지된 유체의 온도가 설정치보다 낮으면 개방되어 유체를 상기 제 1 유체 순환탱크(110)로 유입, 순환되도록 하는 안전밸브(122)가 형성된다.One side of the second
여기서, 상기 안전밸브(122)는 온도센서(121)의 감지동작에 연동하도록 개폐될 뿐만 아니라, 기기(機器)나 관 등의 파괴를 방지하기 위하여 부착하는 최고 압력을 한정하는 밸브로서, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 압력이 설정 압력 이상이 되면 유체와 유체에 포함된 가스 및 기포를 내뿜어 압력을 설정 압력 이하로 낮추도록 개방되도록 구성되는 것이 바람직하다.Here, the
즉, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 압력이 설정 압력 이상이 되면 안전밸브(122)가 개방되고, 이때, 제 2 유체 순환탱크(120) 내의 유체와 유체에 포함된 가스 및 기포는 제 1 유체 순환탱크(110)로 유입된 후, 가스와 기포는 상기 기체 배출구(112)를 통해 외부로 배출되면서 설정된 압력을 형성하게 된다.That is, when the pressure of the second
여기서, 상기 안전밸브(122)는 버너(400) 연소기(410)의 연소시 발생하는 연소열에 포함된 미연소가스나 수증기 등에 의해 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 압력이 설정된 압력보다 높은 경우에도 설비의 안정성을 높이기 위해 개방되도록 형성되는 것이 바람직하다.When the pressure of the second
이러한 안전밸브(122)의 구성은 레버 웨이트식과 스프링식과 같이 통상적으로 사용되는 것이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since the configuration of the
또, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 타 일 측에는 상기 온도센서(121)에 의해 감지된 유체의 온도가 설정치에 도달하면 제 2 유체 순환탱크(120) 내의 유체를 난방이 필요한 곳으로 공급하기 위해 개방되는 전자밸브(123)가 형성된다.When the temperature of the fluid sensed by the
또한, 상기 전자밸브(123)는 솔레노이드 밸브(solenoid valve : 전기가 통하면 플랜지가 올라가 밸브가 열리고 전기가 차단되면 플랜지 무게에 의하여 자동적으로 밸브가 닫힌다.)로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
상기 열교환부(200)는, 상기 제 1 유체 순환탱크(110)에 동심원(concentric circle) 형태를 이루도록 형성되어 유체와 연소열을 직접 열교환 되도록 한다.The
즉, 상기 열교환부(200)는 제 1 유체 순환탱크(110)에 형성된 기체 배출구(112)를 통해 동심원(同心圓, concentric circle : 같은 중심을 가지며 반지름이 다른 두 개 이상의 원을 말한다.) 형태를 이루도록, 제일 외 측에 기체 배출로(230)가 형성되고, 상기 기체 배출로(230)의 내부 중심에는 구동유체 유입로(220)가 형성되며, 상기 구동유체 유입로(220)의 내부 중심에는 연소열 유입로(210)가 형성된다.That is, the
여기서, 상기 연소열 유입로(210)의 일단에는 연소기(410)에 의해 발생 되는 기체(연소열)를 외부로 발산시키지 않고 상기 유체 순환탱크(100)로 공급할 수 있도록 추후 설명할 상기 이젝터(300)의 기체 유입구(320)와 연결을 위한 열 배출관(211)이 형성되어 이젝터(300)가 연결된다.Here, the one end of the combustion
이때, 상기 연소열 유입로(210)에 이젝터(300)의 연결은 열 배출관(211)을 통해 연결하는 것이 바람직하나, 필요에 따라서는 이젝터(300)를 직접 연결할 수도 있다.At this time, it is preferable that the connection of the
이러한 구성의 상기 열교환부(200)는 전기히터, 가스버너, 기름버너 등과 같은 열원을 이용하는 버너(400)의 연소기(410)로부터 발생하는 연소열이 외부로 유출되지 않고 상기 연소열 유입로(210)로 유입되어 상기 이젝터(300)를 통해 제 2 유체 순환탱크(120)로 공급된다.The
그리고, 별도의 유체 순환펌프(500)로부터 공급되는 유체는 상기 구동유체 유입로(220)의 일 측으로 유입되어 상기 연소열 유입로(210)로 유입되는 연소열과 열교환되면서 이젝터 구동 난방수로 이용 가능하도록 뜨겁게 데워지게 된다.The fluid supplied from the separate
이때, 상기 연소기(410)의 외벽을 통해서 발산되는 연소열은 구동유체 유입로(220)를 통해 이동하는 유체와 열교환 됨과 동시에 상기 이젝터(300)를 통해 유체 순환탱크(100)로 공급되도록 하면서 외부로 배기 되는 것을 방지하여 열손실이 최소화된다.At this time, the heat of combustion, which is radiated through the outer wall of the
따라서, 종래에 간접 열교환 방식과는 달리 열손실이 최소화됨과 동시에 열효율 즉, 에너지 효율을 월등하게 높일 수 있다.Therefore, unlike the conventional indirect heat exchange system, the heat loss can be minimized and the heat efficiency, that is, the energy efficiency, can be significantly increased.
상기 이젝터(300)는, 상기 열교환부(200)와 연결되어 유체와 기체를 상기 제 2 유체 순환탱크(120)로 용이하고 원활하게 공급하도록, 구동유체 유입구(310)와 기체 유입구(320) 및 혼합부(330)와 확산부(340)로 대별되어 이루어진다.The
여기서, 상기 구동유체 유입구(310)는 유체 순환펌프(500)에 의해 공급되는 유체(난방수)를 유입하도록 제 1 유체 이송관(510)의 일단과 결합 되고, 내부에는 유입되는 유체를 고속으로 상기 혼합부(330)에 분출시키도록 노즐(nozzle)(311)이 형성된다.Here, the
상기 기체 유입구(320)는 연소기(410)에 의해 발생 되는 기체(연소열)를 내부로 유입시켜 유체와 직접 열교환 시키도록 열 배출관(211)의 일단과 결합 되어 유입되는 기체(연소열)를 상기 혼합부(330)에 공급한다.The
상기 혼합부(330)는, 상기 구동유체 유입구(310), 기체 유입구(320)와 확산부(340) 사이에 형성되어 상기 노즐(311)로부터 고속으로 분사되는 유체와 상기 기체 유입구(320)로부터 공급되는 기체(연소열)가 원활한 흐름을 이루도록 대경부(大徑部)와 소경부(小徑部)를 이루도록 형성된다.The mixing
이에 따라, 상기 유체와 기체가 혼합부(330)의 소경부를 이동(흐름)시 유속이 빨라지므로 압력이 감속하기 때문에 상기 노즐(311)로부터 분사되는 유체와 상기 열 배출관(211)으로부터 공급되는 기체(연소열)의 흡입 및 분사가 더욱더 원활하게 이루어지게 된다.Accordingly, when the fluid and the gas move (flow) through the small diameter portion of the
상기 확산부(diffuser)(340)는, 상기 소경부의 일 측으로 형성되어 소경부에 비해 큰 지름을 갖도록 형성되며, 노즐(311)을 통해 분사되는 유체와, 기체 유입구(320)를 통해 유입되는 기체의 흐름시 발생하는 부압에 의해 유체와 기체를 원활하게 흡인, 압력을 회복하여 상기 제 2 유체 순환탱크(120) 내에 고르게 혼합 방출한다.The
이러한 구성의 상기 이젝터(300)는 공급되는 유체가 혼합부(330)를 빠르게 통과하면 압력차에 의해 기체(연소열)가 상기 기체 유입구(320)에서 빨려 나오면서 유체와 고르게 혼합되어 확산부(340)를 통해 제 2 유체 순환탱크(120)로 바로 분사시킴으로써 유체의 이송이나 열교환으로 인한 열손실을 최소화하여 열효율을 향상시킬 수 있다.When the supplied fluid quickly passes through the mixing
한편, 본 발명에 따른 난방 시스템(1000)의 결합 관계는 상기 제 1 유체 순환탱크(110)에 형성된 가스 및 기포의 배출을 위한 기체 배출구(112)를 통해 동심원(同心圓, concentric circle) 형태를 이루는 열교환부(200)의 연소열 유입로(210)에 버너(400)의 연소기(410)가 설치된다.The coupling relationship of the
그리고, 상기 연소열 유입로(210)의 일단에 형성된 열 배출관(211)에는 이젝터(300)의 기체(연소열) 유입구(320)가 연결되고, 구동유체 유입구(310)에는 제 1 유체 이송관(510)의 일단이 연결된다.A gas (combustion heat)
이때, 상기 이젝터(300)의 확산부(340)는 상기 제 1 유체 순환탱크(110)와 제 2 유체 순환탱크(120)를 구획하는 격벽(130)을 통해 제 2 유체 순환탱크(120)로 열교환된 난방수인 유체와 연소열인 기체를 공급하도록 기밀, 설치된다.The
또, 상기 제 1 유체 이송관(510)의 타 일단은 유체 순환펌프(500)의 밸브(530)를 통해 연결된다.The other end of the first
또한, 상기 유체 순환펌프(500)의 밸브(530)에는 제 2 유체 이송관(520)의 일단이 연결되고, 제 2 유체 이송관(520)의 타 일단은 상기 제 1 유체 순환탱크(110)의 일 측에 연결된다.One end of the second
또, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 일 측으로 형성된 전자밸브(123)의 일단에는 난방이 필요한 장소에 설치되는 예컨대, 난방 파이프(600)의 일 단이 연결되고 상기 난방 파이프(600)의 타 일단은 상기 제 1 유체 순환탱크(110)에 연결되거나, 상기 제 2 유체 이송관(520)의 일 측으로 연결된다. One end of a
상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 상태를 설명하면 다음과 같다.The operation state of the present invention having the above-described structure will now be described.
먼저, 본 발명에 따른 난방 시스템을 이용하여 난방시 별도의 버너(400)를 가동시키면 연소기(410)가 작동하게 된다.First, when a
이와 동시에 상기 유체 순환펌프(500)가 동작하고 밸브(530)가 개방되면서 제 1 유체 이송관(510)을 통해 가압, 이송되는 유체가 상기 열교환부(200)의 구동유체 유입로(220)로 유입된다.At the same time, the
이때, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)의 전자밸브(123)는 닫힌(폐쇄) 상태를 유지하게 된다.At this time, the
다음, 상기 구동유체 유입로(220)에 유입된 유체는 연소열 유입로(210)로 유입되는 연소기(410)의 연소열과 열교환 되어 난방수로 이용 가능하도록 뜨겁게 데워진다.Next, the fluid flowing into the driving
계속해서, 열교환 되어 데워진 유체와 연소기(410)의 작동에 의해 발생된 기체(연소열)는 상기 이젝터(300)의 구동유체 유입구(310)와 기체 유입구(320)로 각각 유입되어 다시 직접 열교환 되도록 노즐(311)에 의해 혼합부(330)에 공급, 혼합된 후, 확산부(340)를 통해 상기 제 2 유체 순환탱크(120)로 분사된다.Subsequently, the fluid heated by the heat exchanger and the gas (combustion heat) generated by the operation of the
이때, 상기 유체와 기체가 혼합부(330)의 소경부를 이동(흐름)시 유속이 빨라져 감속하는 압력에 의해 흡입력이 발생하여 기체인 연소열이 용이하게 흡입되면서 유체인 난방수와 혼합, 다시 공급되므로 연소열의 손실을 최소화하게 된다.At this time, when the fluid and the gas move (flow) through the small diameter portion of the mixing
다음, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)로 공급된 유체(난방수)와 기체(연소열)는 난방 파이프(600)로 공급되어 난방을 하거나, 제 1 유체 순환탱크(110)로 공급되어 다시 데우도록 이송된다.The fluid (heating water) and the gas (combustion heat) supplied to the second
여기서, 상기 제 2 유체 순환탱크(120)로 기체(연소열)와 함께 공급된 유체(난방수)는 상기 온도센서(121)에 의해 감지된 온도가 난방을 위한 설정치보다 낮을 경우에는 안전밸브(122)가 개방되어 유체(난방수)가 제 1 유체 순환탱크(110)로 유입된 후, 제 2 유체 이송관(520)과 유체 순환펌프(500) 및 제 1 유체 이송관(510)을 통해 상기 구동유체 유입로(220)와 이젝터(300)를 거쳐 제 2 유체 순환탱크(120)로 순환되는 과정을 반복한다.When the temperature detected by the
이때, 상기 온도센서(121)에 의해 감지된 유체의 온도가 난방을 위한 설정치 이상인 경우에는 상기 전자밸브(123)가 개방되어 난방 파이프(600)로 유체가 공급되도록 하여 난방이 진행된다.At this time, when the temperature of the fluid sensed by the
따라서, 본 발명에 따른 난방 시스템은 이와 같은 작용을 지속적으로 반복함으로써 유체의 이송이나 열교환으로 인한 열손실을 최소화하여 열효율을 향상시킬 수 있는 것이다.Accordingly, the heating system according to the present invention can continuously improve the heat efficiency by minimizing the heat loss due to the transfer of the fluid or the heat exchange by continuously repeating such action.
한편, 도 5는 본 발명에 따른 열교환부의 다른 실시 예를 나타낸 요부 단면도로서, 이는 상기 열교환부(200)에 열전달 수단(240)을 형성함으로써, 연소기(410) 중심 부분의 연소열을 기체 배출구(112)에 전달되도록 하여 배출되는 미연소가스를 재연소시켜 환경오염을 최소화하고 상기 구동유체 유입로(220)을 통해 유입되는 유체를 내, 외측에서 열교환을 이루도록 하여 열효율을 더욱더 향상시킬 수 있는 것이다.5 is a cross-sectional view showing another embodiment of the heat exchanging unit according to the present invention. The
여기서, 상기 열전달 수단(240)은 열교환부(200)를 횡 방향으로 관통하여 형성되도록 함으로써, 연소기 중심 부분의 연소열을 기체 배출구(112)에 보다 원활하게 전달되도록 하는 것이 바람직하다.The
그러나, 상기 열전달 수단(240)은 이에 한정되지 않고 상기 기체 배출구(112)에 열전달을 효율적으로 이루어 미연소가스를 재연소시킬 수 있는 것이라면 다양한 형태와 구조로 형성될 수 있다. However, the heat transfer means 240 is not limited to this, and may be formed in various forms and structures as long as heat can be efficiently transferred to the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 치환, 변형 및 균등한 타 실시 예로의 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. And will be apparent to those skilled in the art to which the invention pertains.
1000 : 난방 시스템 100 : 유체 순환탱크
110 : 제 1 유체 순환탱크 111 : 유체 순환출구
112 : 기체 배출구 113 : 수위센서
120 : 제 2 유체 순환탱크 121 : 온도센서
122 : 안전밸브 123 : 전자밸브
130 : 격벽 200 : 열교환부
210 : 연소열 유입로 211 : 열 배출관
220 : 구동유체 유입로 230 : 기체 배출로
240 : 열전달 수단 300 : 이젝터
310 : 구동유체 유입구 311 : 노즐
320 : 기체 유입구 330 : 혼합부
340 : 확산부 400 : 버너
410 : 연소기 500 : 유체 순환펌프
510 : 제 1 유체 이송관 520 : 제 2 유체 이송관
530 : 밸브 600 : 난방 파이프1000: Heating system 100: Fluid circulation tank
110: first fluid circulation tank 111: fluid circulation outlet
112: gas outlet 113: water level sensor
120: second fluid circulation tank 121: temperature sensor
122: Safety valve 123: Solenoid valve
130: barrier rib 200: heat exchange part
210: Combustion heat inflow path 211: Heat dissipation tube
220: driving fluid inflow path 230: gas exhaust path
240: heat transfer means 300: ejector
310: drive fluid inlet 311: nozzle
320: gas inlet port 330: mixing section
340: diffusion part 400: burner
410: combustor 500: fluid circulation pump
510: first fluid delivery pipe 520: second fluid delivery pipe
530: valve 600: heating pipe
Claims (8)
제 1 유체 순환탱크와 제 2 유체 순환탱크로 이루어지고, 상기 제 1 유체 순환탱크의 일 측에는 유체(난방수)의 배출을 위한 유체 순환출구가 형성되며, 타 일 측에는 가스 및 기포의 배출을 위한 기체 배출구가 형성된 유체 순환탱크와;
상기 제 1 유체 순환탱크에 형성된 기체 배출구를 통해 동심원(concentric circle) 형태를 이루도록, 제일 외 측에 기체 배출로가 형성되고, 상기 기체 배출로의 내부 중심에는 구동유체 유입로가 형성되며, 상기 구동유체 유입로의 내부 중심에는 버너의 연소기가 설치되는 연소열 유입로가 형성되어 유체 순환펌프로부터 공급되는 유체가 상기 구동유체 유입로의 일 측으로 유입되어 상기 연소열 유입로로 유입되는 연소열과 직접 열교환되도록 하는 열교환부와;
상기 열교환부의 연소열 유입로의 일단에 연결되어 유체와 연소기에 의해 발생 되는 기체(연소열)를 외부로 발산시키지 않고 상기 제 2 유체 순환탱크로 공급하는 이젝터; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템.In a heating system,
A fluid circulation outlet for discharging fluid (heating water) is formed on one side of the first fluid circulation tank, and a fluid circulation outlet for discharging the fluid (heating water) is formed on one side of the first fluid circulation tank, A fluid circulation tank in which a gas outlet is formed;
A gas discharge passage is formed on the outermost side so as to form a concentric circle through a gas discharge port formed in the first fluid circulation tank, a drive fluid inflow path is formed in an inner center of the gas discharge passage, A combustion heat input path is formed in the inner center of the fluid inflow path so that the fluid supplied from the fluid circulation pump flows into one side of the driving fluid inflow path and directly exchanges heat with the combustion heat introduced into the combustion heat inflow path A heat exchange unit;
An ejector connected to one end of a combustion heat inflow path of the heat exchanging unit to supply a gas (combustion heat) generated by the fluid and the combustor to the second fluid circulation tank without diverging the heat to the outside; And a heating system having an efficiency improving function.
상기 유체 순환탱크는 제 2 유체 순환탱크의 내부 압력을 설정된 압력으로 용이하게 형성하기 위해 상호 구획(區)劃)되도록 격벽에 의해 분리 형성되는 것을 특징으로 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the fluid circulation tank is separated from the first fluid circulation tank by partition walls in order to easily form the internal pressure of the second fluid circulation tank at a predetermined pressure.
상기 이젝터는 구동유체 유입구와 기체 유입구 및 혼합부와 확산부로 이루어지고, 상기 구동유체 유입구의 내부에는 유입되는 유체를 고속으로 분출시키도록 노즐(nozzle)이 형성되는 것을 특징으로 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the ejector includes a driving fluid inlet, a gas inlet, a mixing portion, and a diffusion portion, and a nozzle is formed in the driving fluid inlet so as to eject the fluid flowing at a high speed. Heating system.
상기 제 2 유체 순환탱크의 일 측에는 유체의 온도를 감지하는 온도센서가 형성되고, 상기 온도센서의 일 측으로는 온도센서의 감지동작에 연동하도록 개폐될뿐만 아니라, 제 2 유체 순환탱크의 압력이 설정 압력 이상이 되면 설정 압력 이하로 낮추도록 개방되는 안전밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템.The method according to claim 1,
A temperature sensor for sensing the temperature of the fluid is formed on one side of the second fluid circulation tank, and one side of the temperature sensor is opened and closed to interlock with the sensing operation of the temperature sensor, and the pressure of the second fluid circulation tank is set And a safety valve that is opened to lower the pressure below the set pressure when the pressure exceeds the predetermined value.
상기 제 2 유체 순환탱크의 타 일 측에는 온도센서에 의해 감지된 유체의 온도가 설정치에 도달하면 유체를 난방이 필요한 곳으로 공급하기 위해 개방되는 전자밸브가 형성되는 것을 특징으로 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템.The method according to claim 1,
And a solenoid valve is provided on the other side of the second fluid circulation tank, the solenoid valve being opened to supply the fluid to a place where heating is required when the temperature of the fluid sensed by the temperature sensor reaches a set value. Heating system.
상기 제 2 유체 순환탱크는 제 1 유체 순환탱크의 체적에 비해 작게 형성되는 것을 특징으로 하는 효율향상 기능을 갖는 난방 시스템.The method according to claim 1,
And the second fluid circulation tank is formed to be smaller than the volume of the first fluid circulation tank.
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KR1020150133573A KR101614715B1 (en) | 2015-09-22 | 2015-09-22 | A heating system for having the function of efficiency improvement |
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Citations (3)
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JP2006132827A (en) * | 2004-11-04 | 2006-05-25 | Denso Corp | Heat pump type heating device |
KR200421079Y1 (en) * | 2006-04-12 | 2006-07-10 | 장동현 | Hot-water heating |
KR101288083B1 (en) * | 2011-11-18 | 2013-07-18 | 김경화 | Heating apparatus |
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