KR101932015B1 - 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법 - Google Patents

무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101932015B1
KR101932015B1 KR1020170088350A KR20170088350A KR101932015B1 KR 101932015 B1 KR101932015 B1 KR 101932015B1 KR 1020170088350 A KR1020170088350 A KR 1020170088350A KR 20170088350 A KR20170088350 A KR 20170088350A KR 101932015 B1 KR101932015 B1 KR 101932015B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
water
heater
ignition
fresh water
Prior art date
Application number
KR1020170088350A
Other languages
English (en)
Inventor
신진철
Original Assignee
(주)제이앤에스이엔지
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 (주)제이앤에스이엔지 filed Critical (주)제이앤에스이엔지
Priority to KR1020170088350A priority Critical patent/KR101932015B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101932015B1 publication Critical patent/KR101932015B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2203—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2209—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners arrangements of burners for heating an intermediate liquid
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00357—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles
    • B60H1/00364—Air-conditioning arrangements specially adapted for particular vehicles for caravans or trailers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00735—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models
    • B60H1/00807—Control systems or circuits characterised by their input, i.e. by the detection, measurement or calculation of particular conditions, e.g. signal treatment, dynamic models the input being a specific way of measuring or calculating an air or coolant temperature
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/00642—Control systems or circuits; Control members or indication devices for heating, cooling or ventilating devices
    • B60H1/00814—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation
    • B60H1/00878—Control systems or circuits characterised by their output, for controlling particular components of the heating, cooling or ventilating installation the components being temperature regulating devices
    • B60H1/00885—Controlling the flow of heating or cooling liquid, e.g. valves or pumps
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H1/2203—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners
    • B60H1/2206—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant the heat being derived from burners controlling the operation of burners
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D9/00—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall
    • F28D9/0031—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other
    • F28D9/0043—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another
    • F28D9/005—Heat-exchange apparatus having stationary plate-like or laminated conduit assemblies for both heat-exchange media, the media being in contact with different sides of a conduit wall the conduits for one heat-exchange medium being formed by paired plates touching each other the plates having openings therein for circulation of at least one heat-exchange medium from one conduit to another the plates having openings therein for both heat-exchange media
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60H—ARRANGEMENTS OF HEATING, COOLING, VENTILATING OR OTHER AIR-TREATING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR PASSENGER OR GOODS SPACES OF VEHICLES
    • B60H1/00—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices
    • B60H1/22—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant
    • B60H2001/2228—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters
    • B60H2001/2234—Heating, cooling or ventilating [HVAC] devices the heat being derived otherwise than from the propulsion plant controlling the operation of heaters when vehicle is parked, preheating

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Air-Conditioning For Vehicles (AREA)

Abstract

본 발명은 무시동 냉각수 히터를 이용한 통합 난방장치 및 그 난방방법에 관한 것이다.
본 발명의 일실시예에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치는, 통합 난방장치에 있어서, 무시동히터; 상기 무시동히터가 장착되는 보일러 탱크; 및 상기 보일러 탱크에 난방수와 청수 사이의 열교환을 수행하는 판형 열교환기;를 포함하고, 상기 보일러 탱크에는, 난방수를 가열하는 열원이 되는 경유 또는 가스를 공급하는 연소펌프; 상기 연소펌프로부터 공급받은 가스 또는 경유를 이용하여 화염을 만들 수 있는 점화전극; 상기 점화전극이 배치되는 버너; 상기 버너에 의해서 가열되는 무시동히터의 본체; 상기 무시동히터의 본체를 회전하는 난방수 배관; 상기 난방수 배관을 흐르는 난방수의 온도를 측정하는 온도센서; 상기 무시동 히터의 과열을 방지하는 오버플로우; 및 상기 난방수 배관과 청수 배관을 교차시키면서 열교환을 유도하는 판형 열교환기;를 포함하고, 상기 무시동히터는 상기 보일러탱크로부터 분리가능한 것일 수 있다.

Description

무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법{HEATING APPARATIS USING HEATER WITHOUT ENGINE RUNNING AND WARMING METHOD OF THE SAME}
본 발명은, 무시동히터를 이용한 통합 난방장치 및 그 난방방법에 관한 것이다
일반적으로, 차량은 정차 및 주차되면 외부 환경에 장시간 방치되는 데, 이 때 차량의 온도가 매우 높아져 차량 실내에 유해 물질을 포함하는 고온의 공기가 만재하게 된다.
특히, 무더운 여름철에는 차내 온도가 너무 높아 운전자는 파워 윈도우나, 도어를 열거나, 시동을 켜 블로어와 에어컨등을 동작시켜 어느 정도 환기 및 공조된 후에 차량을 운행하곤 한다.
더욱이 운전자가 바쁠 때에는 환기나 공조를 미쳐 완료하지 못하고, 불쾌한 상태로 차량을 운행하는 경우도 있다. 이러한 경우에는 운전자의 집중력이 저하되어 사고의 위험이 있다. 한편 종래의 자동차 에어컨, 히터장치 또는 공조기는 엔진 시동이 켜진 후에 작동된다. 그런데 최근 대기오염을 줄이기 위해서 각 시도에서 자동차 공회전을 수분 내로 제한하는 제도가 실행되고 있다.
이러한 자동차 중에서 캠핑카라고 하는 것은 단순히 주행을 목적으로 하는 차량이 아니라, 그 안에서 잠도 자고, 하는 등등의 생활 공간으로 사용할 수 있는 차량을 말한다. 이러한 생활공간으로 활용하기 위해서는 단순히 더운 여름의 생활공간으로서의 에어컨뿐만 아니라, 추운 겨울철에 사용할 수 있는 난방 기구도 구비하고 있어야 한다.
이와 같이 난방을 하는 방법에는 여러가지 수단이 적용될 수 있지만 한국의 전통문화와 같은 바닥난방을 차량에 적용할 수 있는 캠핑카에 대해서는 개발이 이루어지지 못하고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 캠핑카와 같이 생활의 공간을 이루는 장소에서 엔진을 가열하는 원리를 적용하여 난방수를 가열하고, 난방수를 순환시킬 수 있는 무시동히터를 이용한 통합 난방장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 온풍 난방, 바닥난방 및 순간온수를 제공하고, 열교환기인 고효율판형 열교환기를 이용하여 청수를 가열하는 난방방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치는, 통합 난방장치에 있어서, 무시동히터; 상기 무시동히터가 장착되는 보일러 탱크; 및 상기 보일러 탱크에 난방수와 청수 사이의 열교환을 수행하는 판형 열교환기;를 포함하고, 상기 보일러 탱크에는, 난방수를 가열하는 열원이 되는 경유 또는 가스를 공급하는 연소펌프; 상기 연소펌프로부터 공급받은 가스 또는 경유를 이용하여 화염을 만들 수 있는 점화전극; 상기 점화전극이 배치되는 버너; 상기 버너에 의해서 가열되는 무시동히터의 본체; 상기 무시동히터의 본체를 회전하는 난방수 배관; 상기 난방수 배관을 흐르는 난방수의 온도를 측정하는 온도센서; 상기 무시동 히터의 과열을 방지하는 오버플로우; 및 상기 난방수 배관과 청수 배관을 교차시키면서 열교환을 유도하는 판형 열교환기;를 포함하고, 상기 무시동히터는 상기 보일러탱크로부터 분리가능한 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 판형 열교환기는, 상부의 캐링바(carring bar)와 하부의 가이드 바(guide bar) 사이에 걸려 있는 얇고 주름진 여러 장의 전열판이 고정프레임과 이동프레임 사이에서 타이 볼트에 의해 조여진 구조를 가지고 있으며, 상기 전열판은 두 종류의 유체가 통과할 수 있는 유로를 만들어주며, 전열판에 형성된 골의 형상은 상기 유체의 흐름을 난류로 만들어주고, 두 유체 간의 압력차로부터 전열판을 지지해주는 역할을 하며, 타이 볼트로 압축되어 대용량의 전열면적을 최소 용적으로 집결시킴으로써 효율을 높일 수 있는 구조를 갖는 것일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 난방 방법에 있어서, 청수탱크로부터 공급되는 청수와 차량의 냉각수인 난방수를 각각 순간온수 순환펌프와 난방수 순환펌프로 순환시키는 단계(s10); 상기 고온의 난방수와 청수를 판형 열교환기를 통해서 상기 청수와 난방수를 열교환하여 청수를 가열시키는 단계(s20); 상기 열교환작용을 마친 난방수를 보일러 탱크 내의 버너를 이용하여 가열하는 단계(s30); 및 상기 버너를 통해서 가열된 난방수를 바닥 난방 매트 또는 실내 난방 송풍기로 공급하는 단계(s40)를 포함하는 무시동 히터를 이용한 난방방법을 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 무시동 히터의 일측에는 히터 컨ㅌ롤 스위치가 부착되어 있고, 상기 무시동 히터의 본체의 내부에는, 상기 난방수와 청수의 온도를 각각 측정할 수 있는 온도센서를 포함하고 있어서, 필요한 온도에 맞추어 청수 또는 난방수를 공급할 수 있는 것일 수 있다.
상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 난방 및 순간온수를 위한 열원으로는 무시동 히터를 이용하여 차량 시동 엔진 없이도 원하는 시간에 즉시 난방 기구를 가동시킬 수 있고, 샤워 등을 할 수 있는 순간 온수기로도 사용이 가능한 무시동히터를 이용한 통합 난방장치를 구비한 캠핑카를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 다목적 차량, 캠핑카, 캠핑 트레일러, 트럭 등과 같은 엔진이 없는 차량, 이동식 주택 및 컨테이너 박스 같은 기구물에도 손쉽게 난방 및 순간 온수를 제공할 수 있는 통합 난방장치를 제공할 수 있다.
DC 전원 사용으로 사용자 안전성을 극대화할 수 있으며, 태양열 전지에서 출력되는 DC전압을 AC전압으로 변환하는 과정을 거치지 않고 직접 난방수를 공급할 수 있는 장치에 제공할 수 있고 무시동 히터를 상기 보일러 본체로도 분리 가능할 수 있어서, 사용자 환경에 맞게 재 설치할 수 있는 통합 난방장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치의 열교환원리를 설명하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치의 열교환기의 구조를 모식적으로 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 성격을 달리하는 물의 난방방법을 제공할 수 있는 무시동히터를 이용한 난방수 공급장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 5(A), (B)는 본 발명의 일 실시예인 무시동히터를 이용한 난방장치에서, 판형 열교환기에서 열교환 작용을 설명하는 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시 예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고, "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 난방장치는, 청수탱크(120), 상기 청수탱크(120)로부터 청수를 공급하는 순간온수 순환펌프(130), 상기 순간온수 순환펌프(130)로부터 청수를 공급받는 판형 열교환기(200)를 포함할 수 있다.
상기 판형 열교환기(200)는 고효율판형 열교환기로서, 열교환기(200) 내부의 독립적인 순환관을 형성하고, 상기 순환관 중의 하나는 난방수 순환관이고, 다른 하나는 청수의 순환관일 수 있다. 이와 같이, 난방수와 청수간의 열교환을 통해 순간온수기(300)로 공급할 수 있다.
또한 난방수 출구 부분을 열교환기(200) 후면으로 배치되도록 설계하여 보일러탱크(100) 내부로 직접 난방수가 공급될 수 있도록 구성하였다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치의 열교환원리를 설명하는 도면이다.
도 1을 참조하면, 보일러 탱크(100)의 안쪽으로 순간온수에 사용될 수 있는 청수가 열교환기(200)의 내부로 들어갈 수 있도록 입구가 배치되어 있고, 열교환기(200)를 통한 열교환 작용을 통해 가열되어서 순간온수기(300) 쪽으로 공급될 수 있다.
상기 열교환기(200)는 방열면적이 넓도록 설계되어 있어서, 상기 차가운 청수가 상기 뜨거운 난방수와 열교환 작용으로 뜨거워져서 상기 열교환기(200)의 출구로 배출될 수 있다.
또한 본 발명의 보일러 탱크(100)에는 압력제한 밸브(107)를 더 포함할 수 있다. 상기 압력 제한 밸브(107)는 난방수 과열시, 상기 보일러 탱크(100) 내로 과도한 압력이 발생하는 것을 방지하기 위한 수단일 수 있다.
이때 상기 압력제한 밸브(107)의 측면으로는 호스(108)를 통해서 연결되어 있는 보조물탱크를 더 포함할 수 있다. 상기 보조 물탱크(109)는 상기 보조물탱크(109)와 압력제한 밸브(107) 사이에 걸려있는 호스(108)을 개방하여 상기 보일러 탱크(100) 내에 있는 압력을 조절할 수 있다. 이와 같은 작용을 통해 제품인 무시동히터를 이용한 통합난방장치의 내구성을 확보하고, 안전성 또한 도모하는 것이 가능할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치 중 열교환기의 구성을 보여주는 분해사시도이다.
도 2를 참조하면, 상기 열교환기(200)는 누수 방지기능이 부가되어 있는 고효율 23겹 판형 열교환기(200)일 수 있다. 상기 열교환기(200)는 상부의 캐링바(carrying bar), 하부의 가이드바(guide bar)사이에 걸려 있는 얇고 주름진 여러장의 전열판(220)이 고정프레임(210)과 이동프레임(250) 사이에서 타이볼트(tie bolt)에 의해서 조여진 형상일 수 있다.
상기 열교환기(200)는 상기 전열판(210)에 골의 형상을 가진 형태일 수 있다. 이와 같이 상기 전열판(210)은 골을 가지고 있는 구조를 가짐으로써, 상기 순환관을 흐르는 청수와 난방수를 난류로 만들어주고 상기 두가지 순환수의 압력차로부터 전열판(210)을 지탱해주는 역할을 할 수 있다.
이와 같이, 전열판(210)은 타이볼트(260, tie bolt)로 압착되어 대용량의 전열면적을 가질 수 있다. 또한 이와 같이 대용량의 전열면적을 가지면서도 부피는 최소 용적으로 집결시킴으로써 열교환의 효율을 높이고, 전열판(210)의 면적의 증감이 가능한 구조로 되어 있다. 여기서 고정프레임(250)과 이동프레임(240)의 두께는 강도 계산을 통해서 결정되며, 두 순환수인 청수와 난방수의 압력차이로 생길 수 있는 전열판(210)의 휨 현상을 방지할 수 있도록 설계되어 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치의 구조를 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 보일러 탱크(100) 내에 판형 열교환기(200)가 일체로 형성되어 있고, 각종 펌프(130, 140, 150)가 배치되어 있어서, 난방수와 청수의 순환을 도울 수 있다. 그리고 상기 난방수 순환관과 청수의 순환관은 상기 열교환기(200) 내부에서 별도로 순환할 수 있도록 구성되어 있어서, 청수와 난방수가 섞이는 것을 방지하여 본 발명의 일 실시예 에 따른 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치의 사용자의 안전성을 극대화할 수 있다.
상기 보일러 탱크(100) 내에는, 상기 난방수를 가열할 수 있는 수단이 배치되어 있어서, 상기 난방수의 온도를 조절할 수 있고, 상기 보일러 탱크(100) 내의 온도가 상승하여 고온이 되는 경우 상기 보일러 탱크(100)의 상부에는 오버플로우(105)를 설치하여 고온으로 가열되는 것을 막을 수 있다.
이와 같은 보일러 탱크(100)에는 무시동 히터(400)가 착탈가능하게 결합될 수 있다. 이와 같은 무시동 히터(400)는 차량의 엔진과는 별도로 독립적으로 구동가능할 수 있도록 구성되어 있어서, 단시간 내에 난방수를 공급하거나 순환온수를 공급할 수 있다.
또한 겨울철에는 차량의 경우, 엔진은 연료와 공기가 혼합되어야만 연소반응이 일어나도록 되어 있다. 따라서 엔진으로 유입되는 공기의 양을 조절하기 위해 스로틀 밸브(미도시)가 필요한데, 스로틀 밸브로 유입되는 공기의 온도에 따라 스로틀 밸브가 동결되어 고장을 일으키거나 정상 작동이 이루어지지 않는 문제가 있었다. 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치는, 이와 같은 경우에 상기 난방수를 엔진 예열 수단으로 활용하여 겨울철 냉간 시동성을 개선할 수 있는 효과가 있다.
이와 같이 난방수와 청수를 이용한 난방장치로는 도 3에 도시된 바와 같이, 온수순환기(300), 실내 난방 송풍기(500) 및 바닥 난방 매트(600)가 있을 수 있다.
상기 실내 난방 송풍기(500)와 바닥 난방 매트(600)에는 도 3에 도시된 바와 같이, 보일러 본체(100)로부터 가열된 상태에서 배출되는 난방수를 이용할 수 있다.
한편 온수순환기(300)의 경우에는, 별도의 용수 공급수단인 청수탱크(120)로부터 열교환기(200)를 통해서 가열된 청수가 공급되어 샤워용 용수로 사용할 수 있다.
여기서 난방수와 청수의 순환은 공급된 배터리를 통한 직류전원을 통해서 이루어질 수 있고, 난방수의 가열은 상기 보일러 탱크(100)로 공급되는 가열 연료인 경유 또는 가스로부터 가열되는 과정을 통해서 이루어 질 수 있다.
상기 청수의 순환은 순간온수 순환펌프(130)을 통해서 이루어질 수 있고 난방수의 순환은 난방수 순환펌프(140)를 통해서 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 난방수와 청수의 순환은 배터리의 작동으로 이루어지고, 난방수의 가열은 경유 또는 가스를 점화시키는 과정을 통해서 이루어질 수 있다. 그리고 상기 청수의 가열은 열교환기(200)를 통한 난방수와 청수의 열교환 작용을 통해서 이루어질 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 통합 난방장치는 난방에 사용될 수 있는 기구로는 청수탱크(120)로부터 공급되는 순간온수기(300), 난방수 순환펌프(140)를 통해서 순환되어 가열되는 바닥난방 매트(600), 그리고 팬(미도시)을 통해서 차량의 실내로 온풍을 공급할 수 있는 실내 난방 온풍기(500) 등에 사용될 수 있다.
이와 같이 열교환기(200)를 사용해서 사람의 몸에 닿을 수 있는 부분에 대해서는 별도의 순환수단인 청구탱크로부터 공급되는 물을 이용한 온수 공급 수단, 즉 사용자의 신체에 직접 닿는 부분이기 때문에 물에 대한 청정성(여기서 청정성이라고 하는 것은 인체에 닿아도 무해할 수 있는 구성요소이어야 한다.)이 요구될 수 있다. 하지만 바닥난방이나 공기 조화 같은 시스템에서는 공기는 외부에서 들어오는 것이고 가열되는 수단은, 바닥의 매트이기 때문에 순환되는 물과 직접 닿지 않아도 무방할 수 있다. 이와 같은 두 가지 용수에 대한 가열과 공급수단을 차별화하여 필요로 하는 물에 따라서 서로 다른 가열수단을 선택하고 공급 부분을 차별화하여 다용도로 사용할 수 있는 히터가 제조될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 두 가지 성격을 달리하는 물의 난방방법을 제공할 수 있는 무시동히터를 이용한 난방수 공급장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 난방수의 가열은 버너(125)로 연결되어 있는 연소펌프(170)를 통한 연료인 경유의 공급과 점화 전극(도면번호 미부여)를 통한 점화 작용을 통해서 이루어질 수 있다.
이와 같은 점화 작용이 과도하게 이루어지는 경우 상기 무시동히터 본체(400)에 배치되어 있는 매질이 끓어서 넘치는 작용이 발생할 수 있다. 이러한 작용을 막기 위해서, 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동 히터를 이용한 난방장치에는, 오버플로우(105)가 설치될 수 있다.
뿐만 아니라, 상기 점화 전극을 통해서 무시동히터 본체가 가열되어 위험한 상황이 발생할 우려가 있다고 판단되는 경우, 상기 온도 센서(165)로 난방수와 청수의 온도를 실시간으로 측정할 수 있다. 상기 온도 센서(165)는 도 4에 도시된 바와 같이, 히터 컨트롤 스위치(110)와 직접적으로 연결되어 있어서 온도에 대한 조절이 자유롭게 이루어질 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 무시동 히터를 이용한 난방장치에서는, 저전압 방지기능을 구현할 수 있다. 저전압 방지기능이라고 함은 자동차의 경우 시동을 거는 작업을 수행할 때, 필요한 전압이 있을 수 있다
본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 난방장치의 경우에는 배터리로부터 공급되는 전원을 통해서 상기 난방수와 청수를 순환시키는 작용을 수행할 수 있는 데, 상기 배터리는 상기 무시동히터를 이용한 차량에서 사용되는 시동용 배터리일 수 있다.
따라서 이와 같은 시동용 배터리가 소정 전압 이상이 안되는 경우 차량의 기본적인 기능인 시동을 거는 작업을 수행할 수 없기 때문에 배터리의 전압을 실시간으로 측정하여 필요전압을 충족하지 못하는 경우에는 상기 난방수와 청수의 순환을 정지시키고, 배터리가 차량의 시동을 거는 데에만 사용하도록 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 일 실시예에 따른 무시동히터를 이용한 난방장치의 경우에는 난방수와 순간온수로 사용되는 청수의 온도를 개별적으로 측정할 수 있는 수단을 구비하고 있어서, 상기 연소 펌프에서 공급되는 연료인 경유의 공급량을 조절할 수 있다. 또한 이와 별개의 시스템으로 운영되는 전기배터리는 비록 하는 역할이 난방수와 청수를 순환시키는 역할일 뿐이기는 하지만, 필요시에는 전원공급을 자유로이 차단할 수 있도록 구성되어 있어서, 연료와 전원 소모의 최소화를 달성할 수 있다.
또한 상기 무시동히터를 이용한 난방장치의 경우에는, 열교환기가 난방수와 청수를 분리하여 공급하고 열을 교환할 수 있도록 설계되어 있어서 서로 다른 용도로 사용할 수 있도록 최적화할 수 있다. 예를 들면, 청수의 경우에는 난방수와 섞이지 않기 때문에 사람의 몸을 씻는 작용과 같은 깨끗한 장소에 사용될 수 있고, 난방수의 경우에는 실내 난방송풍기와 바닥난방 매트와 같은 가열장소에 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예인 무시동히터를 이용한 난방방법에 있어서, 무시동히터(400)를 이용한 난방방법에 있어서, 청수탱크(120)로부터 공급되는 청수와 차량의 냉각수인 난방수를 각각 순간온수 순환펌프(130)와 난방수 순환펌프(140)로 순환시키는 단계(s10);와, 상기 고온의 난방수와 청수를 판형 열교환기(200)를 통해서 상기 청수와 난방수를 열교환하여 청수를 가열시키는 단계(s20);와, 상기 열교환작용을 마친 난방수를 보일러 탱크(100) 내의 버너(125)를 이용하여 가열하는 단계(s30); 및 상기 버너(125)를 통해서 가열된 난방수를 바닥 난방 매트(600) 또는 실내 난방 송풍기(500)로 공급하는 단계(s40)를 포함할 수 있다.
이와 같은 별개의 가열방법인 열교환기(200)를 통한 열교환과, 버너(125)를 통한 가열로 상기 섞이지 않는 용수인 난방수와 청수를 각각 가열하여 다른 용도로 사용할 수 있다.
도 5(A), (B)는 본 발명의 일 실시예인 무시동히터를 이용한 난방장치에서, 판형 열교환기에서 열교환 작용을 설명하는 도면이다.
도 5(A)를 참조하면, 순간 온수로 사용될 수 있는 청수는열교환기(200)의 전면으로 공급될 수 있다. 이와 같이 공급된 청수는 전열판(210)을 통해서 위에서 아래쪽으로 흐를 수 있다. 그리고 상기 전열판(210) 측면에 겹치도록 배열되어 있는 온도가 높은 난방수가 아래에서 위쪽으로 흐르는 전열판(210)으로부터 열을 공급받을 수 있다.
반면에 열을 공급할 수 있는 수단이 되는 난방수 순환관은 하측에서 상측으로 흐르면서 상기 청수가 순환되는 순간온수 순환관에 열을 빼앗기고 난방수 출구를 통해서 보일러 탱크(100) 쪽으로 공급되어 재가열되는 과정을 겪을 수 있다.
이와 같은 열교환 과정과 버너를 통한 가열과정을 통해서 두 가지 서로 다른 용도로 사용될 수 있는 난방수와 청수를 공급할 수 있으면서도 온도와 사용되는 전력량에 대한 제어를 도모할 수 있어서 에너지 절약형 난방장치를 공급할 수 있다.
본 발명은 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 제공되는 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 한도 내에서, 본 발명이 다양하게 개량 및 변화될 수 있다는 것은 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다.
100: 보일러 탱크 105: 오버플로우
107: 압력제한 밸브 108: 호스
109: 보조물탱크 110: 히터 컨트롤 스위치
120: 청수탱크
125: 버너
165: 온도센서 175: 플레임 센서
200: 열교환기
210: 전열판 220: 가스켓
230: 캐링바 240: 이동 프레임
250: 고정프레임 260: 타이 볼트
270: 가이드 바 280: 지지대
300: 순간온수기 400: 무시동히터
500: 실내 난방 송풍기 600: 난방매트

Claims (4)

  1. 통합 난방장치에 있어서,
    무시동히터;
    상기 무시동히터가 장착되는 보일러 탱크; 및
    상기 보일러 탱크에 난방수와 청수 사이의 열교환을 수행하는 판형 열교환기;
    를 포함하고,
    상기 보일러 탱크에는,
    난방수를 가열하는 열원이 되는 경유 또는 가스를 공급하는 연소펌프;
    상기 연소펌프로부터 공급받은 가스 또는 경유를 이용하여 화염을 만들 수 있는 점화전극;
    상기 점화전극이 배치되는 버너;
    상기 버너에 의해서 가열되는 무시동히터의 본체;
    상기 무시동히터의 본체를 회전하는 난방수 배관;
    상기 난방수 배관을 흐르는 난방수의 온도를 측정하는 온도센서;
    상기 무시동 히터의 과열을 방지하는 오버플로우; 및
    상기 난방수 배관과 청수 배관을 교차시키면서 열교환을 유도하는 판형 열교환기;를 포함하고,
    상기 무시동히터는 상기 보일러탱크로부터 분리가능한 것을 특징으로 하는
    무시동히터를 이용한 통합 난방장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 판형 열교환기는,
    상부의 캐링바(carrying bar)와 하부의 가이드 바(guide bar) 사이에 걸려 있는 얇고 주름진 여러 장의 전열판이 고정프레임과 이동프레임 사이에서 타이 볼트에 의해 조여진 구조를 가지고 있으며,
    상기 전열판은 두 종류의 유체가 통과할 수 있는 유로를 만들어주며, 전열판에 형성된 골의 형상은 상기 유체의 흐름을 난류로 만들어주고, 두 유체 간의 압력차로부터 전열판을 지지해주는 역할을 하며,
    타이 볼트로 압축되어 대용량의 전열면적을 최소 용적으로 집결시킴으로써 효율을 높일 수 있는 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 무시동히터를 이용한 통합 난방장치.
  3. 무시동히터를 이용한 난방방법에 있어서,
    청수탱크로부터 공급되는 청수와 차량의 냉각수인 난방수를 각각 순간온수 순환펌프와 난방수 순환펌프로 순환시키는 단계(s10);
    상기 고온의 난방수와 청수를 판형 열교환기를 통해서 상기 청수와 난방수를 열교환하여 청수를 가열시키는 단계(s20);
    상기 열교환작용을 마친 난방수를 보일러 탱크 내의 버너를 이용하여 가열하는 단계(s30); 및
    상기 버너를 통해서 가열된 난방수를 바닥 난방 매트 또는 실내 난방 송풍기로 공급하는 단계(s40)를 포함하는 것을 특징으로 하는 무시동히터를 이용한 난방방법.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 무시동 히터의 일측에는 히터 컨트롤 스위치가 부착되어 있고,
    상기 무시동 히터의 본체의 내부에는, 상기 난방수와 청수의 온도를 각각 측정할 수 있는 온도센서를 포함하고 있어서,
    필요한 온도에 맞추어 청수 또는 난방수를 공급할 수 있는 것을 특징으로 하는 무시동 히터를 이용한 난방방법.
KR1020170088350A 2017-07-12 2017-07-12 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법 KR101932015B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170088350A KR101932015B1 (ko) 2017-07-12 2017-07-12 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170088350A KR101932015B1 (ko) 2017-07-12 2017-07-12 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101932015B1 true KR101932015B1 (ko) 2018-12-24

Family

ID=65010055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170088350A KR101932015B1 (ko) 2017-07-12 2017-07-12 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101932015B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049202B1 (ko) * 2019-05-28 2019-11-26 김진각 캠핑카의 난방 제어시스템
KR102049201B1 (ko) * 2019-05-28 2020-01-08 김진각 캠핑카의 난방시스템
KR20210101403A (ko) 2020-02-10 2021-08-19 신성대학교 산학협력단 이동식 무시동 에어 히팅 장치
KR102303398B1 (ko) * 2020-04-14 2021-09-23 김태겸 캠핑카용 난방장치
KR20230060311A (ko) 2021-10-27 2023-05-04 김태겸 캠핑카용 난방장치
KR102561255B1 (ko) 2023-02-09 2023-08-01 (주)플루캠프 캠핑카용 다목적 히터

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308603B1 (ko) 2013-03-21 2013-09-17 김철중 캠핑카용 저탕식 복합보일러 장치
KR101740557B1 (ko) 2017-02-09 2017-05-29 (주)이엠이앤지 컴팩트 판형 열교환기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101308603B1 (ko) 2013-03-21 2013-09-17 김철중 캠핑카용 저탕식 복합보일러 장치
KR101740557B1 (ko) 2017-02-09 2017-05-29 (주)이엠이앤지 컴팩트 판형 열교환기

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049202B1 (ko) * 2019-05-28 2019-11-26 김진각 캠핑카의 난방 제어시스템
KR102049201B1 (ko) * 2019-05-28 2020-01-08 김진각 캠핑카의 난방시스템
KR20210101403A (ko) 2020-02-10 2021-08-19 신성대학교 산학협력단 이동식 무시동 에어 히팅 장치
KR102303398B1 (ko) * 2020-04-14 2021-09-23 김태겸 캠핑카용 난방장치
KR20230060311A (ko) 2021-10-27 2023-05-04 김태겸 캠핑카용 난방장치
KR102561255B1 (ko) 2023-02-09 2023-08-01 (주)플루캠프 캠핑카용 다목적 히터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101932015B1 (ko) 무시동 히터를 이용한 통합 난방장치 및 난방방법
JP6303002B2 (ja) 省エネルギー型オールシーズンスマート安全冷温風機
US6732940B2 (en) Compact vehicle heating apparatus and method
CN101434186B (zh) 独立热源供暖的工程机械车辆空调系统
JPH07117022B2 (ja) トラツク用の補助空調、加熱及びエンジン加温装置
KR20170121620A (ko) 무시동 히터를 이용한 차량용 온수 시스템
US8403234B2 (en) Hydronic space and water heater
CN207568764U (zh) 一种商用车液体燃油辅助加热装置
CN106286070A (zh) 一种可温差发电的半导体驻车加热器
CN203046819U (zh) 驻车供暖系统
JP2011152863A (ja) 車両用ヒートポンプ式空調システム及びその暖房始動方法
KR102561255B1 (ko) 캠핑카용 다목적 히터
CN203651395U (zh) 客车独立暖风系统
JPS5836574Y2 (ja) 自動車用空気調和装置
CN216342537U (zh) 一种油电混合的液体加热集成装置
CA2738721C (en) Auxiliary heating duct for an indirect fired heater
CN209129761U (zh) 一种发动机进气加热装置
KR100701969B1 (ko) 열매체 보일러의 온수 공급장치
JPH06156058A (ja) 電気自動車用空調装置
KR100395017B1 (ko) 가스 연료를 이용한 차량의 보조난방장치
JPH0127934Y2 (ko)
JPH1038307A (ja) トイレ用空気調和機
JPS5810938Y2 (ja) レイダンボウキユウトウソウチ
CN2292909Y (zh) 汽车发动机缸体预热器
KR20240077685A (ko) 컨트롤러가 구비된 캠핑용 무시동 히터 시스템 및 제어방법

Legal Events

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