KR101641698B1 - 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축열탱크의 내부에 설치되는 병렬 구조의 코일형 열교환기에 의해 축열탱크의 내부에 발생되는 압력을 제거하여 축열탱크의 제작비를 대폭 절감하는 한편 일정한 온도의 온수를 신속하게 정량 공급할 수 있는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치에 관한 것이다.
발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치는, 내부에 물이 저장되고 일측에 냉수유입관과 온수배출관이 각각 연통되는 축열탱크와; 상기 축열탱크의 내부에 일정간격을 두고 병렬로 다수 배치되며, 상단은 온수배출관에 연결되고 하단은 냉수유입관에 연결되어 냉수를 열교환시켜 온수로 변화시키는 나선의 코일형 열교환기와; 상기 축열탱크에 연결되어 상기 축열탱크의 내부에 저장된 물을 가열시키는 가열수단과; 상기 각 코일형 열교환기의 배출측에 설치되어 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브와; 상기 각 코일형 열교환기의 배출측에 설치되어 상기 각 코일형 열교환기의 각 구역별 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 온도센서에서 감지된 온도를 미리 입력된 설정값과 비교하여 두 값이 서로 일치하는 경우에 해당 유량조절밸브의 개방신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치{Apparatus for supply warm water using parallel type coil type heat exchanger}
본 발명은 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 축열탱크의 내부에 설치되는 병렬 구조의 코일형 열교환기에 의해 축열탱크의 내부에 발생되는 압력을 제거하여 축열탱크의 제작비를 대폭 절감하는 한편 일정한 온도의 온수를 신속하게 정량 공급할 수 있는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 보일러는 석유, 가스 등의 연료 또는 전기를 에너지원으로 열에너지가 발생하고, 발생된 열에너지로 매질 즉, 물을 가열하여 난방수 또는 온수를 생성하는 장치이며, 이러한 보일러는 에너지원에 따라 기름보일러, 가스보일러, 전기보일러, 히트펌프로 구분된다.
여기서 석유, 가스 등의 연료를 에너지원으로 사용하는 보일러는 연료를 연소하는 방식이므로 연료의 저장, 공급, 연소, 배기 등에 많은 부품이 사용되어 고가이고 구조가 복잡하여 생산성이 크게 저하되는 단점이 있고, 연료의 연소에 필요한 공기의 공급과 배기가스의 누출로 인한 가스 중독 사고의 예방을 위해 통풍이 원활하면서도 난방 영역과 격리되어 있는 별도의 보일러실을 마련해야 하므로 보일러와 난방 영역 사이에 설비되는 배관의 길이가 복잡하고 길어져 열에너지의 손실이 크고 시공성이 저하되는 문제점이 있다.
그리고 가스보일러의 경우, 가스의 누출로 인한 가스 중독 및 폭발 사고는 인명과 재산의 막대한 손실을 야기하므로 버너와 배관 등의 주기적인 점검이 요구되는 등 가동이 번거롭고 불편한 단점이 있다.
한편, 전기보일러, 히트펌프는 전기를 에너지원으로 사용하기 때문에 연소방식 보일러에 비하여 설치와 가동이 간편하고 위생적이며, 과열 등으로 인한 사고의 위험도 상대적으로 적어 점점 그 사용자가 증가하고 있는 추세이다.
이러한 전기보일러, 히트펌프는 급수원으로부터 공급된 물을 저장하는 대용량의 저장탱크와 상기 저장탱크 내부에 저장, 순화되는 물을 전기에 의해 발열되는 전기히터로 직,간접적으로 가열하도록 되어 있고 상기 저장탱크 내에서 가열된 물을 난방배관과 난방펌프 등으로 건물의 난방용수나 생활용 온수로 공급하여 사용된다.
이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1에 개시되어 있다.
하기 특허문헌 1에는 전기를 이용하여 외부에서 유입된 저온수를 고온으로 가공하여 배출하는 보일러에 있어서, 사방이 밀폐되어 하부에 마련된 급수관으로 유입되는 저온수를 충전하여 저수하고, 저수된 저온수를 고온으로 가열하여 상부에 마련된 배수관을 통해 외부로 배출하는 저수조; 상기 저수조에 저수된 저온수의 일부를 격리시켜서 외부에서 공급되는 전기를 이용하여 고온으로 급속 가열하는 급탕기 및; 상기 급탕기에서 급속 가열된 고온의 온수를 상기 저수조의 상부로 유도하여, 상기 저수조의 상부 및 상기 저수조의 배수관에 고온의 온수를 공급하는 온수공급관을 포함하며, 상기 저수조의 상부에서 상기 온수공급관의 토출측 단부가 연결된 일측을 통해 상기 온수공급관으로 유도되는 고온의 온수를 집수하면서 확산시키고, 확산되는 온수를 타측에 형성된 배출공을 통해 상기 저수조의 상부에 제공하는 집수챔버를 더 포함하는 전기보일러에 대해 개시되어 있다.
위와 같이 구성되는 종래의 기술은 급탕기가 저온수를 급속 가열하여 고온의 온수를 신속하게 생성하고, 온수공급관이 저수조의 배수관에 고온의 온수를 공급하므로, 난방을 사실상 곧바로 실시할 수 있는 효과가 있다.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 저수조가 보통 3∼10kg/㎠의 높은 압력이 작용하게 되므로 20∼30톤 정도의 물을 저수하기 위해서는 12∼18mm 정도의 두께를 갖도록 하고 부식을 방지하기 위해 고가의 스테인리스 재질을 사용하여 제작해야 하는 관계로, 초기 비용의 투자로 인한 고가의 비용이 소모되는 단점이 있으며, 항상 높은 압력이 작용하게 되어서 일정 기간이 경과하면 서서히 크랙이 발생하게 되어 교환해야 하는 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-0751485호(2007.08.21 등록)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 축열탱크의 내부에 설치되는 병렬 구조의 코일형 열교환기에 의해 축열탱크의 내부에 발생되는 압력을 제거함으로써 고가의 소재를 사용하지 않아 축열탱크의 제작비를 대폭 절감할 수 있는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 다수의 열교환기들의 온도 및 유량을 개별 제어하여 원하는 온도의 온수를 신속하게 정량 공급할 수 있는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 열원을 가열하는 외부 보일러 및 부대장치(펌프, 배관 등)의 설치를 필요로 하지 않아 경제적이고, 저온수를 순간적으로 급속 가열하여 공급할 수 있는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치를 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치는, 내부에 물이 저장되고 일측에 냉수유입관과 온수배출관이 각각 연통되는 축열탱크와; 상기 축열탱크의 내부에 일정간격을 두고 병렬로 다수 배치되며, 상단은 온수배출관에 연결되고 하단은 냉수유입관에 연결되어 냉수를 열교환시켜 온수로 변화시키는 나선의 코일형 열교환기와; 상기 축열탱크에 연결되어 상기 축열탱크의 내부에 저장된 물을 가열시키는 가열수단과; 상기 각 코일형 열교환기의 배출측에 설치되어 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브와; 상기 각 코일형 열교환기의 배출측에 설치되어 상기 각 코일형 열교환기의 각 구역별 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 온도센서에서 감지된 온도를 미리 입력된 설정값과 비교하여 두 값이 서로 일치하는 경우에 해당 유량조절밸브의 개방신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치는, 축열탱크의 내부에 발생되는 압력을 제거하여 얇은 금속 및 합성수지를 사용하여 축열탱크를 제작함으로써 경제성이 우수하고 파손의 염려가 없어 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 다수의 열교환기들의 온도 및 유량을 개별 제어하여 원하는 온도의 온수를 신속하게 정량 공급하는 효과가 있다.
또한, 외부의 보일러, 펌프, 배관 등의 설치없이 열원을 공급하고 전열면적을 증가시켜 순간적으로 필요한 온도로 가열시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치를 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치의 제어흐름을 도시한 블록도.
도 3은 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치의 다른 일예를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 가열수단을 도시한 정면도.
도 5는 본 발명에 따른 가열수단을 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 가열수단의 전열판을 도시한 분해사시도.
본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치는, 내부에 물이 저장되고 일측에 냉수유입관과 온수배출관이 각각 연통되는 축열탱크와; 상기 축열탱크의 내부에 일정간격을 두고 병렬로 다수 배치되며, 상단은 온수배출관에 연결되고 하단은 냉수유입관에 연결되어 냉수를 열교환시켜 온수로 변화시키는 나선의 코일형 열교환기와; 상기 축열탱크에 연결되어 상기 축열탱크의 내부에 저장된 물을 가열시키는 가열수단과; 상기 각 코일형 열교환기의 배출측에 설치되어 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브와; 상기 각 코일형 열교환기의 배출측에 설치되어 상기 각 코일형 열교환기의 각 구역별 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 온도센서에서 감지된 온도를 미리 입력된 설정값과 비교하여 두 값이 서로 일치하는 경우에 해당 유량조절밸브의 개방신호를 출력하도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열수단은 일측 상부에 온수출구가 형성되고 하부에 냉수입구가 형성되는 전방플레이트와, 상기 전방플레이트로부터 일정간격으로 이격되어 다수의 고정볼트와 너트를 체결하여 지지되는 후방플레이트와, 상기 전방플레이트와 후방플레이트의 사이에 다수 배치되며 상기 온수출구와 냉수입구에 대응되는 통공이 각각 형성되는 전열판과, 상기 전방플레이트와 후방플레이트의 사이에 상기 전열판과 함께 다수 배치되어 냉수를 열교환시키는 가열히터를 포함하는 판형열교환기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전열판의 전면 둘레에는 가스켓이 구비되고 그 전방에 가열패드가 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열히터는 상기 전열판의 사이에 배치되도록 판형으로 형성되어 전기 공급으로 가열되어 전열판을 가열시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축열탱크의 내부에는 상기 코일형 열교환기들 사이에 각각의 격벽이 형성되고, 상기 격벽에 의해 분할된 구역 내에 대류배관이 각각 연통되고 상기 대류배관의 일측에 펌프가 구비되어 분할된 구역 내 물의 온도를 감지하도록 한 것을 특징으로 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치를 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치의 제어흐름을 도시한 블록도이며, 도 3은 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치의 다른 일예를 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명에 따른 가열수단을 도시한 정면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 가열수단을 도시한 측면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 가열수단의 전열판을 도시한 분해사시도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치는 축열탱크(10), 코일형 열교환기(20), 가열수단(30), 유량조절밸브(40), 온도센서(50), 제어부(60)를 포함한다.
상기 축열탱크(10)는 원형 또는 사각형으로 형성되는 것이 바람직하며, 기존의 압력식 온수탱크에 비해 두께가 얇은 금속(또는 합성수지)재질로 이루어지고 고가의 스테인리스 재질을 사용하지 않아 매우 경제적이며, 내부압력이 발생하지 않아 안전성이 보장되어 반영구적으로 사용할 수 있는 것이다.
상기 축열탱크(10)는 내부에 물이 저장되고 일측에 냉수유입관(11)과 온수배출관(12)이 각각 연통되게 된다. 상기 축열탱크(10)의 내부에 저장된 물은 가열수단(30)의 가열에 의해 소정의 온도를 유지할 수 있다.
도면에는 도시되어 있지 않지만, 상기 축열탱크(10)의 내부에는 압력에 따른 변형을 방지하도록 다수의 수평지지대가 설치될 수 있다.
상기 냉수유입관(11)은 상기 축열탱크(10)의 내부 아래쪽에 축열탱크(10)의 길이방향으로 설치되어 외부의 수돗물이 유입되고, 상기 온수배출관(12)은 상기 축열탱크(10)의 내부 위쪽에 축열탱크(10)의 길이방향으로 설치되어 상기 냉수유입관(11)을 통해 유입된 냉수를 열교환시켜 변화된 온수가 배출되게 된다.
상기 냉수유입관(11)과 온수배출관(12)은 상기 축열탱크(10)의 크기에 따라 1개 또는 1개 이상으로 설치된다.
상기 코일형 열교환기(20)는 상기 축열탱크(10)의 내부에 일정간격을 두고 병렬로 다수 배치되며, 상단은 온수배출관(12)에 연결되고 하단은 냉수유입관(11)에 연결되어 냉수를 열교환시켜 온수로 변화시킨다.
상기 코일형 열교환기(20)는 나선형으로 형성하되 소정의 높이를 갖도록 형성하고 이를 병렬로 다수 배치함으로써 열교환 면적이 넓어 열교환 효율이 높고 축열탱크(10)의 내부에 발생되는 압력을 제거하게 된다. 따라서, 고온의 온수를 신속하게 공급하는 한편 고가의 소재를 사용하지 않아 축열탱크(10)의 제작에 소요되는 비용을 대폭 절감할 수 있다.
한편, 본 발명은 상기 코일형 열교환기(20)가 축열탱크(10)의 내부에 병렬로 다수 배치됨으로써 축열탱크(10)의 내부에 저장된 물의 온도가 전체적으로 일정한 온도로 유지되지 못하고 각 코일형 열교환기(20)의 구역별로 온도가 조금씩 차이가 있기 때문에 사용자가 원하는 온도의 온수를 바로 공급받을 수 있도록 하기 위하여 다음과 같은 부재들이 설치된다.
이에, 상기 유량조절밸브(40)는 상기 각 코일형 열교환기(20)의 배출측에 설치되어 온수의 유량을 조절하는 역할을 하게 되며, 솔레노이드밸브와 같이 전기적으로 제어가 가능한 밸브를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 온도센서(50)는 상기 각 코일형 열교환기(20)의 배출측에 설치되어 상기 각 코일형 열교환기(20)의 각 구역별 온도를 감지하게 되며, 상기 온도센서(50)에 의해 감지된 신호는 제어부(60)에 전송하게 된다.
상기 제어부(60)는 상기 온도센서(50)에서 감지된 온도를 미리 입력된 설정값과 비교하여 두 값이 서로 일치하는 경우에 해당 유량조절밸브(40)의 개방신호를 출력하도록 제어한다.
이러한 제어부(60)는 상기 온도센서(50)로부터 전송되는 각 코일형 열교환기(20)의 각 구역별 온도값과 미리 입력된 설정값을 비교한 후 미리 입력된 설정값과 일치하는 온도값을 갖는 해당 유량조절밸브(40)를 개방하는 동시에 나머지 유량조절밸브(40)는 폐쇄시킨다. 따라서, 상기 제어부(60)에 의해 다수의 코일형 열교환기(20)들의 온도 및 유량을 개별 제어함으로써 원하는 온도의 온수를 신속하게 정량으로 공급할 수 있는 장점이 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 축열탱크(10)의 내부에는 상기 코일형 열교환기(20)들 사이에 각각의 격벽(13)이 형성되고, 상기 격벽(13)에 의해 분할된 구역 내에 대류배관(14)이 각각 연통되고 상기 대류배관(14)의 일측에 펌프(15)가 구비될 수 있으며, 이들에 의해 축열탱크(10) 내부에서 분할된 구역 내 물의 온도를 감지하는 한편 어느 한 구역 내의 물을 다른 구역 내로 순환시킬 수 있다.
특히, 상기 온도센서(50)에 의해 상기 격벽(13)에 의해 특정 분할된 구역마다 배치된 대류배관(14)의 주변 물 온도를 좀 더 정확하게 감지할 수 있다. 상기 각 대류배관(14)의 일측에는 각각의 밸브(141)가 구비되며, 상기 밸브(141)들은 제어부(60)의 제어에 의해 개폐된다.
이처럼, 상기 격벽(13)을 통해 각 코일형 열교환기(20)의 주변 물 온도를 정확하게 감지할 수 있도록 세분화함으로써, 상기 제어부(60)에 의해 사용자가 원하는 온도의 온수를 공급할 수 있을 뿐만 아니라 상기 대류배관(14)의 밸브(141) 및 펌프(15)의 구동을 제어하여 구역 내의 물을 순환함으로써 축열탱크(10) 내부의 물온도를 성층화없이 원하는 온도로 유지할 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 가열수단(30)은 상기 축열탱크(10)에 연결되어 상기 축열탱크(10)의 내부에 저장된 물을 가열시킨다.
상기 가열수단(30)은 일측 상부에 온수출구(311)가 형성되고 하부에 냉수입구(312)가 형성되는 전방플레이트(31)와, 상기 전방플레이트(31)로부터 일정간격으로 이격되어 다수의 고정볼트(35)와 너트(36)를 체결하여 지지되는 후방플레이트(32)와, 상기 전방플레이트(31)와 후방플레이트(32)의 사이에 다수 배치되며 상기 온수출구(311)와 냉수입구(312)에 대응되는 통공(331)이 각각 형성되는 전열판(33)과, 상기 전방플레이트(31)와 후방플레이트(32)의 사이에 상기 전열판(33)과 함께 다수 배치되어 냉수를 열교환시키는 가열히터(34)를 포함하는 판형열교환기로 이루어진다.
상기 전방플레이트(31)에는 별도의 온도조절기(70)가 설치되어 내부의 온도를 조절할 수 있도록 하며, 상기 전방플레이트(31)의 하부 일측에 냉수입구(312)를 형성하여 열교환시킬 냉수를 공급하고, 상기 전방플레이트(31)의 상부 일측에 온수출구(311)를 형성하여 열교환이 이루어진 온수를 공급한다.
상기 전열판(33)의 전면 둘레에는 가스켓(332)이 구비되고 그 전방에 가열패드(333)가 구비되며, 특히 상기 가스켓(332)에 의해 전열판(33)과 가열패드(333) 사이의 공간이 밀폐됨으로써 누수를 방지하고 가열히터(34)와 접촉되어 가열된 후 냉수가 접촉하여 열교환이 이루어진다.
상기 가열히터(34)는 상기 전열판(33)의 사이에 배치되도록 판형으로 형성되어 전기 공급으로 가열되어 전열판(33)을 가열시킨다.
상기 전열판(33), 가열패드(333) 및 가열히터(34)에는 냉수입구(312) 및 온수출구(311)와 관통하는 통공(331,341)이 각각 형성되어 냉수가 하부 통공으로 공급되어 상부 통공으로 이동되면서 열교환이 이루어지게 된다.
상기 전열판(33)과 가열히터(34)는 중앙에서 상부와 하부에 각각의 지지대(37)를 설치하여 전방플레이트(31)에 볼트로 연결하고, 상기 후방플레이트(32)로부터 이격 설치된 수직고정대(38)에 연결하여 지면에 고정되도록 설치된다.
이러한 구성으로 이루어진 가열수단(30)은 한쪽 측면에서 하측에 냉수입구(312)를 상측에 온수출구(311)를 형성한 전방플레이트(31)의 후방으로 가열히터(34), 가열패드(333) 및 전열판(33)을 교대로 설치하되, 상기 전열판(33)에 구비된 가스켓(332)을 이용하여 전열판(33)에 형성된 하부 통공과 상부 통공이 연속해서 연결되도록 하는 판형열교환기를 제공하는 것이다.
이와 같이, 본 발명은 외부의 보일러로부터 가열된 온수 또는 수증기 등을 공급하기 위한 펌프 등의 장치를 필요로 하지 않고, 온도조절기(70)에서 필요한 온도를 설정하면 전기의 공급을 통하여 가열히터(34)에 전원이 공급되어 발열된 열원이 전열판(33)을 가열하고, 전열판(33)이 가열된 상태에서 하부 통공을 통하여 공급된 냉수는 가열패드(333)를 통해 상측으로 이동하면서 전열판(33)과 열교환이 이루어지면서 가열되어 온수를 온수출구(311)를 통해 필요한 장소로 공급할 수 있게 되므로 별도의 부수적인 장비와 복잡한 장치를 필요로 하지 않아 매우 간결하여 저렴한 비용으로 공급하는 것이 가능하며, 전기를 이용한 열원의 제공을 통하여 구조가 간편하고 고장 등의 발생 시에 유지보수가 편리하여 안정성이 매우 우수하다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
10 : 축열탱크
11 : 냉수유입관
12 : 온수배출관
13 : 격벽
14 : 대류배관
141 : 밸브
15 : 펌프
20 : 코일형 열교환기
30 : 가열수단
31 : 전방플레이트
311 : 온수출구, 312 : 냉수입구
32 : 후방플레이트
33 : 전열판
331 : 통공, 332 : 가스켓, 333 : 가열패드
34 : 가열히터
341 : 통공
35 : 고정볼트
36 : 너트
37 : 지지대
38 : 수직고정대
40 : 유량조절밸브
50 : 온도센서
60 : 제어부
70 : 온도조절기

Claims (5)

  1. 내부에 물이 저장되고 일측에 냉수유입관(11)과 온수배출관(12)이 각각 연통되는 축열탱크(10)와;
    상기 축열탱크(10)의 내부에 일정간격을 두고 병렬로 다수 배치되며, 상단은 온수배출관(12)에 연결되고 하단은 냉수유입관(11)에 연결되어 냉수를 열교환시켜 온수로 변화시키는 나선의 코일형 열교환기(20)와;
    상기 축열탱크(10)에 연결되어 상기 축열탱크(10)의 내부에 저장된 물을 가열시키는 가열수단(30)과;
    상기 각 코일형 열교환기(20)의 배출측에 설치되어 온수의 유량을 조절하는 유량조절밸브(40)와;
    상기 각 코일형 열교환기(20)의 배출측에 설치되어 상기 각 코일형 열교환기(20)의 각 구역별 온도를 감지하는 온도센서(50)와;
    상기 온도센서(50)에서 감지된 온도를 미리 입력된 설정값과 비교하여 두 값이 서로 일치하는 경우에 해당 유량조절밸브(40)의 개방신호를 출력하도록 제어하는 제어부(60)를 포함하여 구성되며,
    상기 가열수단(30)은 일측 상부에 온수출구(311)가 형성되고 하부에 냉수입구(312)가 형성되는 전방플레이트(31)와, 상기 전방플레이트(31)로부터 일정간격으로 이격되어 다수의 고정볼트(35)와 너트(36)를 체결하여 지지되는 후방플레이트(32)와, 상기 전방플레이트(31)와 후방플레이트(32)의 사이에 다수 배치되며 상기 온수출구(311)와 냉수입구(312)에 대응되는 통공(331)이 각각 형성되는 전열판(33)과, 상기 전방플레이트(31)와 후방플레이트(32)의 사이에 상기 전열판(33)과 함께 다수 배치되어 냉수를 열교환시키는 가열히터(34)를 포함하는 판형열교환기로 이루어지고,
    상기 전열판(33)의 전면 둘레에는 가스켓(332)이 구비되며 그 전방에 가열패드(333)가 구비되는 것을 특징으로 하는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열히터(34)는 상기 전열판(33)의 사이에 배치되도록 판형으로 형성되어 전기 공급으로 가열되어 전열판(33)을 가열시키는 것을 특징으로 하는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 축열탱크(10)의 내부에는 상기 코일형 열교환기(20)들 사이에 각각의 격벽(13)이 형성되고, 상기 격벽(13)에 의해 분할된 구역 내에 대류배관(14)이 각각 연통되고 상기 대류배관(14)의 일측에 펌프(15)가 구비되어 분할된 구역 내 물의 온도를 감지하도록 한 것을 특징으로 하는 병렬식 코일형 열교환기를 이용한 온수공급장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101729238B1 (ko) * 2016-11-22 2017-04-21 김동철 축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251593A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Sekisui Chem Co Ltd 蓄熱式給湯装置
KR100751485B1 (ko) 2007-03-14 2007-08-27 이희태 전기보일러
JP2010096498A (ja) * 2007-03-30 2010-04-30 Daikin Ind Ltd 暖房給湯装置
KR20130084077A (ko) * 2012-01-16 2013-07-24 이진성 온수 및 난방수 순간 가열 구조를 갖는 전기보일러 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004251593A (ja) * 2003-02-21 2004-09-09 Sekisui Chem Co Ltd 蓄熱式給湯装置
KR100751485B1 (ko) 2007-03-14 2007-08-27 이희태 전기보일러
JP2010096498A (ja) * 2007-03-30 2010-04-30 Daikin Ind Ltd 暖房給湯装置
KR20130084077A (ko) * 2012-01-16 2013-07-24 이진성 온수 및 난방수 순간 가열 구조를 갖는 전기보일러 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101729238B1 (ko) * 2016-11-22 2017-04-21 김동철 축열탱크 내장형 컴팩트 하이브리드 열교환기

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