KR102506006B1 - 난방 및 급탕 공급장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 공기조화기로부터 배출되는 열매체를 이용하여 세대내 난방 및 온수를 공급하는 난방 및 급탕 공급장치에 관한 것이다.
본 발명에 의한 난방 및 급탕 공급장치는, 열원으로부터 공급된 열매체가 공기조화기를 거친 후 난방처로 공급되도록 하는 유입라인과, 상기 유입라인을 통과한 열매체와 시수와의 열교환이 이루어지는 급탕열교환기와, 상기 난방처를 통과한 열매체와 상기 급탕열교환기를 통과한 열매체가 상기 열원으로 환수되도록 하는 난방급탕 환수라인을 포함한다.

Description

난방 및 급탕 공급장치{Apparatus for Supplying Heating and Hot Water}

본 발명은 난방 및 급탕 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 열원으로부터 공급되는 열매체와 공기조화기로부터 배출되는 열매체를 이용하여 세대내 난방 및 온수를 공급하는 난방 및 급탕 공급장치에 관한 것이다.

공동주택의 난방방식은 크게 개별 난방방식과 중앙집중식 난방방식으로 구분할 수 있다.

개별 난방방식은 세대별로 구비되는 보일러에 의해 각 세대에 난방 및 온수가 공급되는 방식으로, 각 세대마다 원하는 때에 원하는 만큼의 난방을 공급할 수 있는 장점이 있으나, 보일러가 각 세대의 생활공간에 접해있어 가동시 소음이 발생하고, 사용자의 필요시 보일러를 가동하여 난방수 또는 급탕수를 가열하도록 이루어져 충분한 온도의 난방 및 온수가 공급될 때까지 지연시간이 발생한다는 단점이 있다.

중앙집중식 난방방식은 메인 열원에 의해 복수의 세대에 난방 및 온수가 공급되는 방식으로, 특정 지역에 대한 지역난방방식과, 아파트 등의 공동주택 단지에 대한 중앙난방방식이 있다.

중앙집중식 난방방식은, 난방 및 온수를 공급하는 열원을 각 세대에서 따로 관리할 필요가 없으며, 사용자의 필요시 중앙 시스템에서 설정된 온도의 난방과 온수를 즉시 공급받을 수 있는 장점이 있다.

그러나, 각 세대에 공급되는 난방 및 온수의 온도 및 공급시기 등을 개별적으로 설정할 수 없으며, 메인 열원의 사용 가능 여부에 따라 해당지역 또는 단지의 전체 세대의 난방 및 온수의 사용 가능 여부가 결정된다는 단점이 있다.

도 1을 참조하여 종래 기술에 의한 중앙집중식 난방온수공급시스템에 대해 서술한다.

종래 기술에 의한 중앙집중식 난방온수공급시스템은, 지역 또는 중앙난방에 열을 공급하는 메인 열원(1)과, 상기 메인 열원(1)으로부터 가열된 열매체를 열원으로 하여 복수의 세대에 난방을 공급하는 난방설비(10)와, 상기 열원(1)으로부터 가열된 열매체를 열원으로 하여 상기 복수의 세대에 온수를 공급하는 급탕설비(20)를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 난방설비(10)는, 상기 가열된 열매체와 상기 복수의 세대에 난방을 공급하는 난방수 사이에 열교환이 이루어지는 난방용 열교환기(11)와, 상기 난방용 열교환기(11)에서 가열된 상기 난방수가 각 세대의 난방장치(50)로 공급되는 메인 난방라인(12)과, 상기 난방장치(50)에서 난방을 수행한 상기 난방수가 상기 난방용 열교환기(11)로 환수되는 메인 환수라인(13)을 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 급탕설비(20)는, 상기 열매체와 상기 복수의 세대에 온수를 공급하는 급탕수 사이에 열교환이 이루어지는 급탕용 열교환기(21)와, 상기 급탕용 열교환기(21)에서 가열된 상기 급탕수가 유동하여 각 세대의 온수 수전(61)을 통해 온수로 공급되는 메인 급탕라인(22)과, 온수를 공급하고 남은 급탕수가 상기 급탕용 열교환기(21)로 환수되는 메인 환탕라인(23)을 포함하여 이루어진다.

또한, 시수라인(70)을 유동하는 시수는 급탕용 열교환기(21)에서 가열되어 급탕수가 되거나, 각 세대의 냉수 수전(62)을 통해 냉수로 공급된다.

이때, 상기 난방설비(10)와 상기 급탕설비(20)는 각각 별도의 구성으로 이루어지되, 상기 메인 열원(1)으로부터 가열되어 상기 난방용 열교환기(11)에서 열교환된 열매체가 상기 급탕수의 예열에 이용되도록 이루어진다.

즉, 종래 기술에 의한 중앙집중식 난방온수공급시스템은, 상기 난방설비(10)와 상기 급탕설비(20)가 각각 별도의 공급관(12,22)과 환수관(13,23)을 포함하는 4배관식으로 이루어지는 것이 일반적이다.

이에 따라, 중앙 시스템에서 해당 세대들의 난방 또는 급탕의 공급 여부를 일괄적으로 시행하여 개별 세대에 불편이 발생하였으며, 일례로 중앙 시스템에서 하절기 등 특정 기간 동안 상기 난방 설비(10)의 가동을 중단하고 상기 급탕설비(20)만 가동하는 정책을 시행하여 하절기에도 난방을 공급받기 원하는 개별 세대에 불편이 발생하는 일이 있었다.

또한, 상기 난방설비(10)와 상기 급탕설비(20)를 각각 구비하기 위한 설치공간이 필요하고, 설치비용이 소요되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 급탕수와 상기 난방수가 별도의 배관을 통해 유동하며 각각 열손실이 발생하여 총 열손실이 커지고 효율성이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 상기 급탕수 또는 상기 난방수가 급탕 또는 난방을 제공하고 회수되는 열매체에 이용 가능한 열량이 잔존해있어, 이를 활용하여 열효율을 높일 방법이 모색될 필요가 있었다.

상기한 바와 같은 중앙집중식 난방온수공급시스템에 대한 선행기술의 일례로 대한민국 등록특허 제10-0568753호가 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 통합배관을 이용하여 각 세대에 난방 및 온수를 공급함으로써 설치공간을 간소화하고 열손실을 현저히 줄일 수 있는 난방 및 급탕 공급장치를 제공하고자 한다.

또한, 공기조화기로부터 배출되는 열매체를 이용하여 세대내 난방 및 온수를 제공함으로써 에너지 효율을 높일 수 있는 난방 및 급탕 공급장치를 제공하고자 한다.

또한, 각 세대별로 온수의 공급여부를 설정하거나 온수의 온도를 조절할 수 있도록 하여 난방 및 온수 공급의 효율성과 사용자의 편의성을 높일 수 있는 난방 및 급탕 공급장치를 제공하고자 한다.

또한, 열량이 소모된 열매체를 이용하여 난방 및 온수를 공급함에 있어서 소모된 열량을 보충하고 난방 및 온수 공급의 효율을 높일 수 있는 난방 및 급탕 공급장치를 제공하고자 한다.

또한, 세대내 난방 및 온수 공급에 이용되는 배관의 구조를 단순화할 수 있는 난방 및 급탕 공급장치를 제공하고자 한다.

또한, 열매체의 열손실을 현저히 줄이고 세대내 온수 공급의 효율을 높일 수 있는 난방 및 급탕 공급장치를 제공하고자 한다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명의 난방 및 급탕 공급장치는, 열원으로부터 공급된 열매체가 공기조화기를 거친 후 난방처로 공급되도록 하는 유입라인; 상기 유입라인을 통과한 열매체와 시수와의 열교환이 이루어지는 급탕열교환기; 상기 난방처를 통과한 열매체와 상기 급탕열교환기를 통과한 열매체가 상기 열원으로 환수되도록 하는 난방급탕 환수라인; 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 난방처로 유동하도록 하는 난방 공급라인; 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 급탕열교환기로 유동하도록 하는 급탕 공급라인; 상기 급탕열교환기에서 열교환된 열매체가 유동하며 상기 난방급탕 환수라인에 연결되는 급탕 환수라인; 상기 난방처에서 난방을 수행한 열매체가 유동하며 상기 난방급탕 환수라인에 연결되는 난방 환수라인; 상기 공기조화기를 거친 후에 상기 난방 공급라인과 상기 급탕 공급라인에 도달하기 전의 열매체의 온도를 측정하는 온도측정부; 상기 급탕 공급라인의 개도를 조절하여 상기 급탕 공급라인을 유동하는 열매체의 유량을 조절하는 급탕 유량 조절밸브; 상기 난방 환수라인의 개도를 조절하여 상기 난방 환수라인을 유동하는 열매체의 유량을 조절하는 난방 유량 조절밸브; 및 상기 온도측정부에서 측정된 열매체의 온도를 기준으로, 상기 난방 유량 조절밸브와 상기 급탕 유량 조절밸브를 조절하여 난방 및 온수가 설정된 온도로 공급되도록 제어하는 제어부를 포함한다.

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또한, 상기 열원으로부터 가열된 열매체가 상기 공기조화기에 공급되는 열매체 공급라인이 구비될 수 있다.

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상기 급탕열교환기는, 상기 시수를 1차로 가열하는 제1 급탕열교환기와, 상기 시수를 2차로 가열하는 제2 급탕열교환기를 포함할 수 있다.

또한, 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 급탕열교환기로 유동하도록 하는 급탕 공급라인과, 상기 난방처에서 난방을 수행한 열매체가 유동하는 난방 환수라인을 포함하되, 상기 제2 급탕열교환기는, 일측이 상기 급탕 공급라인에 연결되고, 타측이 상기 제1 급탕열교환기에 연결되어, 상기 급탕 공급라인으로부터 유입되는 열매체가 상기 시수와 열교환된 후 상기 제1 급탕열교환기로 유동하도록 이루어지고, 상기 제1 급탕열교환기는, 일측이 상기 제2 급탕열교환기 및 상기 난방 환수라인에 연결되고, 타측이 상기 난방급탕 환수라인에 연결되어, 상기 제2 급탕열교환기로부터 유입되는 열매체 및 상기 난방 환수라인으로부터 유입되는 열매체가 상기 시수와 열교환된 후 상기 난방급탕 환수라인으로 유동하도록 이루어질 수 있다.

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상기 제어부는 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 난방처와 상기 급탕열교환기에 동시에 공급되도록 제어할 수 있다.
상기 제어부는 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 난방처에 공급되는 것에 우선하여 온수 공급을 위해 상기 급탕열교환기에 공급되도록 제어할 수 있다.

본 발명에 따른 중앙집중식 난방을 위한 난방 및 급탕 공급장치에 의하면, 2배관식 중앙집중 급탕난방공급시스템을 이용하여 각 세대에 난방 및 온수를 공급함으로써 설치공간을 간소화하고 열손실을 현저히 줄일 수 있다.

또한, 2배관식 중앙집중 급탕난방공급시스템을 이용하여 각 세대에 독립적으로 난방 및 온수를 공급할 수 있어, 사용자의 편의를 높일 수 있다.

또한, 공기조화기로부터 배출된 열매체를 이용하여 세대내 난방 및 온수를 제공함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다.

또한, 급탕 유량 조절밸브를 구비하여 각 세대별로 온수의 공급여부를 설정하거나 온수의 온도를 조절할 수 있도록 하여 온수 공급의 효율성과 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

또한, 난방 유량 조절밸브를 구비하여 각 세대별로 난방의 공급여부를 설정하거나 난방의 온도를 조절할 수 있도록 하여 난방 공급의 효율성과 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

또한, 유입되는 열매체의 온도를 측정하는 온도측정부를 구비하고, 측정된 열매체의 온도를 기준으로 난방 유량 조절밸브 및 급탕 유량 조절밸브를 조절하여 난방 및 온수가 최적의 온도로 공급되도록 할 수 있다.

또한, 난방 및 급탕 공급장치 내부에 세대내 난방 및 온수 공급에 이용되는 배관을 모두 포함하도록 이루어져, 세대내 배관 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 열교환된 열매체를 이용하여 시수를 복수회 가열함으로써 열매체의 열손실을 현저히 줄이고 세대내 온수 공급의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 중앙집중식 난방온수공급시스템을 개략적으로 보여주는 도면.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치를 보여주는 도면.
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 난방 및 급탕 공급장치와 공기조화기를 이용한 동시난방모드를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 난방 및 급탕 공급장치와 공기조화기를 이용한 대류난방 및 급탕모드를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 난방 및 급탕 공급장치와 공기조화기를 이용한 동시난방 및 급탕모드를 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치를 보여주는 도면.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치를 보여주는 도면.
도 8은 본 발명의 제4실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치를 보여주는 도면.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 의한 난방 및 급탕 공급장치 및 세대용 난방온수 공급시스템의 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.

여기서, 종래기술에서 설명된 내용 및 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 본 발명에 새롭게 부가된 구성요소를 중심으로 설명하기로 한다.

또한, 앞서 서술되는 도면과 중복되는 내용에 대해서는 상세한 설명을 생략하고, 차이점이 있는 구성요소를 중심으로 설명하기로 한다.

도 2를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 의한 중앙집중식 난방을 위한 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 대해 서술한다.

제1실시예에 의하면, 본 발명의 난방 및 급탕 공급장치(200-1)는, 열원(21)으로부터 공급된 열매체가 공기조화기(410)를 거친 후 난방처(320)로 공급되도록 하는 유입라인(210)과, 상기 유입라인(210)을 통과한 열매체와 시수와의 열교환이 이루어지는 급탕열교환기(H)와, 상기 난방처(320)를 통과한 열매체와 상기 급탕열교환기(H)를 통과한 열매체가 상기 열원(21)으로 환수되도록 하는 난방급탕 환수라인(280)을 포함한다.

상기 공기조화기(410)와 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)는 각 세대의 난방 및 급탕 공급시스템을 구성한다.

상기 열원(21)은 지역 또는 중앙 난방에 열을 공급하는 메인 열원(미도시)으로부터 가열된 열매체와 본 발명의 난방 및 급탕 공급장치(200-1)를 유동하는 열매체 사이에 열교환이 이루어지는 열교환기일 수 있다.

상기 열원(21)에서 가열된 열매체는 열매체 공급라인(110,111)을 통해 해당지역 또는 단지내의 복수의 세대에 공급되며, 열매체 환수라인(120)을 통해 상기 열원(21)으로 환수된다.

상기 열매체 공급라인(110,111)은, 상기 열원(21)과 상기 복수의 세대를 연결하는 메인 열매체 공급라인(110)과, 상기 메인 열매체 공급라인(110)으로부터 분기되어 각 세대에 연결되는 세대내 열매체 공급라인(111)으로 이루어질 수 있다.

상기 공기조화기(410)는, 일측이 상기 세대내 열매체 공급라인(111)에 연결되고, 타측이 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)의 유입라인(210)에 연결된다.

이에 따라, 상기 열원(21)으로부터 가열된 열매체가 상기 메인 열매체 공급라인(110)을 통해 각 세대의 상기 공기조화기(410)에 공급되어 열교환됨으로써 세대내 난방 또는 냉방 및 제습에 이용되며, 상기 공기조화기(410)로부터 배출되는 온도가 저하된 열매체가 상기 유입라인(210)을 통해 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 유입된다.

상기 유입라인(210)상에는 온도측정부(211)가 구비되어, 상기 유입라인(210)을 유동하는 열매체의 온도를 측정할 수 있다.

상기 유입라인(210)과 상기 난방급탕 환수라인(280)은, 난방 공급라인(260)과 난방 환수라인(270)을 통해 상기 난방처(320)의 난방배관(321)의 일측과 타측에 각각 연결된다.

이에 따라, 상기 유입라인(210)을 유동하는 열매체가 상기 난방 공급라인(260)을 통해 상기 난방배관(321)을 유동하며 상기 난방처(320)에 난방을 제공한 후 상기 난방 환수라인(270) 및 상기 난방급탕 환수라인(280)을 순차로 유동하여 상기 열매체 환수라인(120)을 통해 상기 열원(21)으로 환수되게 된다.

상기 난방 환수라인(270)상에는 상기 난방 환수라인(270)의 개도를 조절하는 난방 유량 조절밸브(271)가 구비될 수 있다.

상기 난방 유량 조절밸브(271)는 상기 난방 공급라인(260)을 통해 상기 난방배관(321)에 공급되는 열매체의 유량을 조절하여 각 세대의 난방 공급 여부를 설정하거나 난방온도를 조절하도록 이루어짐으로써 난방 공급의 효율성과 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

또한, 상기 유입라인(210)은 급탕 공급라인(220)을 통해 상기 급탕열교환기(H)의 열매체유동라인(H-a)의 일측에 연결되며, 상기 난방급탕 환수라인(280)은 급탕 환수라인(230)을 통해 상기 급탕열교환기(H)의 열매체유동라인(H-a)의 타측에 연결된다.

이에 따라, 상기 유입라인(210)을 유동하는 열매체가 상기 급탕 공급라인(220)을 통해 상기 급탕열교환기(H)의 열매체유동라인(H-a)으로 유동하며, 상기 급탕열교환기(H)의 시수유동라인(H-b)을 유동하는 상기 시수와 열교환됨으로써 급탕을 제공하고, 상기 급탕 환수라인(230)과 상기 난방급탕 환수라인(280)을 순차로 유동하여 상기 열매체 환수라인(120)을 통해 상기 열원(21)으로 환수되게 된다.

또한, 상기 시수유동라인(H-b)의 일측과 타측에는 세대내 수전(310)에 연결되는 온수 공급라인(250)과 외부의 시수 공급라인(미도시)에 연결되는 시수 유입라인(240)이 각각 연결된다.

따라서, 상기 시수 공급라인을 통해 각 세대에 공급되는 상기 시수는 상기 시수 유입라인(240)을 통해 상기 급탕열교환기(H)의 시수유동라인(H-b)으로 유동하여 상기 급탕열교환기(H)의 열매체유동라인(H-a)을 유동하는 열매체와 열교환됨으로써 가열되고, 상기 온수 공급라인(250)을 통해 상기 수전(310)으로 유동하여 온수로 공급된다.

상기 급탕 공급라인(220)상에는 상기 급탕 공급라인(220)의 개도를 조절하는 급탕 유량 조절밸브(221)가 구비될 수 있다.

상기 급탕 유량 조절밸브(221)는 상기 급탕 공급라인(220)을 통해 상기 급탕열교환기(H)에 공급되는 열매체의 유량을 조절하여 각 세대의 온수 공급 여부를 설정하거나 온수온도를 조절하도록 이루어짐으로써 온수 공급의 효율성과 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

상기 급탕 유량 조절밸브(221) 및 상기 난방 유량 조절밸브(271)는 독립적으로 기능하며, 상기 급탕 유량 조절밸브(221) 및 상기 난방 유량 조절밸브(271)를 조절하여 각 세대에 난방 또는 온수 중 어느 하나만 공급되거나 난방과 온수가 동시에 공급되도록 설정할 수 있다.

상기 난방 유량 조절밸브(271) 및 상기 급탕 유량 조절밸브(221)는 제어부에 의해 자동으로 조절되도록 이루어질 수 있다.

상기 제어부에는 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)의 가동모드에 따라 필요한 열원 공급량 및 가동 우선순위가 설정될 수 있다.

상기 제어부는 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)의 제어부일 수 있으며, 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)의 제어부 및 상기 공기조화기(410)의 제어부를 각각 제어하여 상기 난방 및 급탕 공급시스템을 제어하는 제어부일 수 있고, 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)와 상기 공기조화기(410)를 통합 제어하는 상기 난방 및 급탕 공급시스템의 제어부일 수도 있다.

상기 제어부에는, 상기 제어부에 의해 상기 난방 및 급탕 공급시스템이 제어되는 경우, 상기 난방 및 급탕 공급시스템의 가동모드에 따라 상기 공기조화기(410) 또는 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 필요한 열원 공급량 및 가동 우선순위가 설정될 수 있다.

도 3 내지 도 5를 참조하여 상기 제1실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-1)와 상기 공기조화기(410)를 이용하는 난방 및 급탕 공급시스템의 가동모드에 대해 서술한다.

상기 공기조화기(410)의 기능은 대류난방 또는 대류냉방 및 제습 기능을 포함할 수 있으며, 후술하는 가동모드에서는 상기 공기조화기(410)의 기능을 대표하여 대류난방이 수행되는 경우를 예로 들어 설명한다.

또한, 상기 난방처(320)에 제공되는 난방은 바닥난방이거나 라디에이터에 의한 난방일 수 있으며, 후술하는 가동모드에서는 바닥난방이 제공되는 경우를 예로 들어 설명한다.

도 3을 참조하여 상기 공기조화기(410)와 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 의해 난방처(320)에 대류난방과 바닥난방이 동시에 공급되는 동시난방모드에 대해 서술한다.

상기 동시난방모드에 의하면, 난방 유량 조절밸브(271)가 열리고(on), 급탕 유량 조절밸브(221)는 닫힌(off) 상태가 된다.

이에 따라, 열원(21)으로부터 가열된 열매체는 열매체 공급라인(110,111)을 통해 상기 공기조화기(410)에 공급되어 세대내 대류난방에 이용되며, 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)의 유입라인(210)과 난방 공급라인(260)을 순차로 유동하여 난방배관(321)에 공급되어 난방처(320)에 바닥난방을 제공하고, 난방 환수라인(270)과 난방급탕 환수라인(280)을 순차로 유동하여 열매체 환수라인(120)을 통해 상기 열원(21)으로 환수된다.

상기 제어부는 설정된 난방온도에 따라 필요한 열량을 계산하고 상기 난방 유량 조절밸브(271)를 조절하여 상기 난방배관(321)에 공급되는 열매체의 유량을 조절할 수 있다.

도 4를 참조하여 상기 공기조화기(410)와 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 의해 난방처(320)에 대류난방이 공급되는 동시에 수전을 통해 온수가 공급되는 대류난방 및 급탕모드에 대해 서술한다.

상기 대류난방 및 급탕모드에 의하면, 급탕 유량 조절밸브(221)가 열리고(on), 난방 유량 조절밸브(271)는 닫힌(off) 상태가 된다.

이에 따라, 열원(21)으로부터 가열된 열매체는 열매체 공급라인(110,111)을 통해 상기 공기조화기(410)에 공급되어 세대내 대류난방에 이용되며, 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)의 유입라인(210)과 급탕 공급라인(220)을 순차로 유동하여 급탕열교환기(H)에 공급되어 급탕을 제공하고, 급탕 환수라인(230)과 난방급탕 환수라인(280)을 순차로 유동하여 열매체 환수라인(120)을 통해 상기 열원(21)으로 환수된다.

상기 제어부는 설정된 급탕온도에 따라 필요한 열량을 계산하고 상기 급탕 유량 조절밸브(221)를 조절하여 상기 급탕열교환기(H)에 공급되는 열매체의 유량을 조절할 수 있다.

상기 대류난방 및 급탕모드는, 상기 공기조화기(410)가 대류냉방 및 제습 기능 중 어느 하나를 수행하는 대류냉방 및 급탕모드 또는 제습냉방 및 급탕모드의 경우에도 동일하게 적용된다.

도 5를 참조하여 상기 공기조화기(410)와 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 의해 난방처(320)에 대류난방 및 바닥난방이 공급되는 동시에 수전을 통해 온수가 공급되는 동시난방 및 급탕모드에 대해 서술한다.

상기 동시난방 및 급탕모드에 의하면, 상기 급탕 유량 조절밸브(221)와 상기 난방 유량 조절밸브(271)가 열린(on) 상태가 된다.

이에 따라, 열원(21)으로부터 가열된 열매체는 열매체 공급라인(110,111)을 통해 상기 공기조화기(410)에 공급되어 세대내 대류난방에 이용된 후 유입라인(210)을 통해 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-1)에 유입된다.

상기 유입라인(210)을 유동하는 열매체의 일부는 난방 공급라인(260)으로 유동하며, 난방배관(321)에 공급되어 난방처(320)에 바닥난방을 공급한 후 난방 환수라인(270) 및 난방급탕 환수라인(280)을 순차로 유동하여 열매체 환수라인(120)을 통해 열원(21)으로 환수된다.

상기 유입라인(210)을 유동하는 열매체의 나머지 일부는 급탕 공급라인(220)으로 유동하며, 급탕열교환기(H)에 공급되어 급탕을 제공하고 급탕 환수라인(230)과 난방급탕 환수라인(280)을 순차로 유동하여 열매체 환수라인(120)을 통해 상기 열원(21)으로 환수된다.

상기 제어부는 설정된 바닥난방온도 및 급탕온도에 따라 필요한 열량을 각각 계산하고 상기 난방 유량 조절밸브(271) 및 상기 급탕 유량 조절밸브(221)를 조절하여 상기 난방배관(321) 및 상기 급탕열교환기(H)에 공급되는 열매체의 유량을 조절할 수 있다.

이때, 상기 제어부는 바닥난방보다 급탕을 우선하여 수행하도록 설정되어, 상기 유입라인(210)을 유동하는 열매체 중 설정된 급탕온도에 따라 필요한 열량만큼의 열매체를 상기 급탕열교환기(H)에 우선 공급하고, 나머지 열매체를 상기 난방배관(321)에 공급하도록 이루어질 수 있다.

상기 급탕 우선공급은, 사용자의 온수 이용에 의한 급탕 공급이 종료됨에 따라 상기 동시난방 및 급탕모드가 상기 동시난방모드로 전환됨으로써 종료된다.

도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-2)에 대해 서술한다.

제2실시예에 의하면, 본 발명에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-2)는, 상기 제1실시예에 의한 구성을 모두 포함하되, 세대내 열매체 공급라인(111)이 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-2)의 내부에 구비된다.

이에 따라, 열원(21)으로부터 가열되어 메인 열매체 공급라인(110)을 통해 각 세대에 공급되는 열매체는, 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-2) 내부의 상기 세대내 열매체 공급라인(111)을 통해 공기조화기(410)에 공급된 후 유입라인(210)을 통해 상기 난방처(320) 또는 상기 급탕열교환기(H)로 공급된다.

즉, 상기 난방 및 급탕 공급장치(200-2)는 세대내 난방 및 급탕 공급에 이용되는 배관을 모두 포함하도록 이루어져, 세대내 배관 구조를 단순화시킬 수 있다.

또한, 상기 제2실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-2)와 공기조화기(410)를 이용하는 난방 및 급탕 공급시스템에 의하면, 상기 도3 내지 도 5에서 서술한 가동모드가 적용될 수 있다.

도 7을 참조하여 본 발명의 제3실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-3)에 대해 서술한다.

제3실시예에 의하면, 본 발명에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-3)는, 상기 제1실시예에 의한 구성을 모두 포함하되, 제1 급탕열교환기(H1)와 제2 급탕열교환기(H2)로 구성되는 급탕열교환기(H)를 포함한다.

상기 제1 급탕열교환기(H1)의 열매체유동라인(H1-a)은, 일측이 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 열매체유동라인(H2-a) 및 난방 환수라인(270)에 연결되고, 타측이 상기 난방급탕 환수라인(280)에 연결된다.

또한, 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 열매체유동라인(H2-a)은, 일측이 상기 급탕 공급라인(220)에 연결되고, 타측이 상기 제1 급탕열교환기(H1)의 열매체유동라인(H1-a)에 연결된다.

또한, 상기 제1 급탕열교환기(H1)의 시수유동라인(H1-b)은, 일측이 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 시수유동라인(H2-b)에 연결되고, 타측이 시수 유입라인(240)에 연결된다.

또한, 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 시수유동라인(H2-b)은, 일측이 온수 공급라인(250)에 연결되고, 타측이 상기 제1 급탕열교환기(H)의 시수유동라인(H1-b)에 연결된다.

이에 따라, 상기 시수 유입라인(240)을 통해 상기 제1 급탕열교환기(H1)의 시수유동라인(H1-b)에 공급된 상기 시수는, 상기 제1 급탕열교환기(H1)의 열매체유동라인(H1-a)을 유동하는 열매체로부터 일차로 가열되고, 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 시수유동라인(H2-b)에 공급되어, 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 열매체유동라인(H2-a)을 유동하는 열매체로부터 이차로 가열된 후, 상기 온수 공급라인(250)을 통해 수전(310)으로 유동하여 온수로 공급된다.

또한, 상기 급탕 공급라인(220)을 유동하는 열매체는, 상기 제2 급탕열교환기(H2)의 열매체유동라인(H2-a)에 공급되어 상기 시수의 이차 가열의 열원이 되고, 상기 제1 급탕열교환기(H2)의 열매체유동라인(H1-a)에 공급되어 상기 시수의 일차 가열의 열원이 된 후, 상기 난방급탕 환수라인(280)으로 유동하여 열매체 환수라인(120)을 통해 열원(21)으로 환수된다.

또한, 난방처(320)에 난방을 공급한 후 상기 난방 환수라인(270)으로 유동한 열매체는, 상기 제1 급탕열교환기(H1)의 열매체유동라인(H1-a)에 공급되어 상기 시수의 일차 가열의 열원이 된 후, 상기 난방급탕 환수라인(280)으로 유동하여 열매체 환수라인(120)을 통해 열원(21)으로 환수된다.

즉, 상기 제2 급탕열교환기(H2)에서 열교환된 열매체와 상기 난방처(320)에서 열교환된 열매체가 혼합된 상대적으로 저온의 열매체를 열원으로 하여 상기 시수를 일차 가열하고, 상기 난방 공급라인(220)을 통해 공급되는 상대적으로 고온의 열매체를 열원으로 하여 상기 시수를 이차 가열함으로써, 상기 난방급탕 환수라인(280)을 통해 환수되는 열매체의 열손실을 현저히 줄일 수 있다.

또한, 상기 난방처(320)에서 열교환된 열매체를 상기 제1 급탕열교환기(H1)에 추가로 공급함으로써 상기 제2 급탕열교환기(H2)를 통과하여 상대적으로 온도가 낮아진 상기 급탕 열매체의 열량을 보충하고 세대내 온수 공급의 효율을 높일 수 있다.

즉, 열교환된 열매체를 이용하여 시수를 복수회 가열함으로써 열매체의 열손실을 현저히 줄이고 세대내 온수 공급의 효율을 높일 수 있다

상기 제3실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-3)와 공기조화기(410)를 이용하는 난방 및 급탕 공급시스템에 의하면, 상기 도3 내지 도 5에서 서술한 가동모드가 적용되되, 상기 난방처(320)에서 열교환된 열매체가 상기 난방 환수라인(270)을 통해 상기 제1 급탕열교환기(H1)에 공급되며, 상기 제2 급탕열교환기(H2)에서 열교환된 열매체와 상기 난방처(320)에서 열교환된 열매체가 혼합되어 상기 제1 급탕열교환기(H)에서 열교환된 후 상기 난방급탕 환수라인(280)으로 유동하는 차이가 있다.

도 8을 참조하여 본 발명의 제4실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-4)에 대해 서술한다.

제4실시예에 의하면, 본 발명에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-4)는, 상기 제2실시예에 의한 구성을 모두 포함하되, 상기 제3실시예에서 서술한 바와 같은 제1 급탕열교환기(H1)와 제2 급탕열교환기(H2)로 구성되는 급탕열교환기(H)를 포함한다.

또한, 상기 제4실시예에 의한 난방 및 급탕 공급장치(200-4)와 공기조화기(410)를 이용하는 난방 및 급탕 공급시스템에 의하면, 상기 도3 내지 도 5에서 서술한 가동모드가 적용되되, 상기 제3실시예에서 서술한 바와 같은 차이가 있다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 난방 및 급탕 공급장치에 의하면, 2배관식 중앙집중 급탕난방공급시스템을 이용하여 각 세대에 난방 및 온수를 공급함으로써 설치공간을 간소화하고 열손실을 현저히 줄일 수 있다.

또한, 상기 2배관식 중앙집중 급탕난방공급시스템을 이용하여 각 세대에 독립적으로 난방 및 온수를 공급할 수 있어, 사용자의 편의를 높일 수 있다.

또한, 공기조화기로부터 배출된 열매체를 이용하여 세대내 난방 및 온수를 제공함으로써 에너지 효율을 높일 수 있다.

또한, 각 세대별로 온수 및 난방의 공급여부를 설정하거나 온도를 조절할 수 있도록 하여 온수 및 난방 공급의 효율성과 사용자의 편의성을 높일 수 있다.

또한, 유입되는 열매체의 온도를 측정하는 온도측정부를 구비하고, 측정된 열매체의 온도를 기준으로 난방 유량 조절밸브 또는 급탕 유량 조절밸브를 조절하여 난방 및 온수가 최적의 온도로 공급되도록 할 수 있다.

본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구되는 본 발명의 기술적 사상에 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 자명한 변형실시가 가능하고, 이러한 변형실시는 본 발명의 범위에 속한다.

21 : 열원
200-1,200-2,200-3,200-4 : 난방 및 급탕 공급장치
110 : 메인 열매체 공급라인 111 : 세대내 열매체 공급라인
120 : 열매체 환수라인 210 : 유입라인
211 : 온도측정부 220 : 급탕 공급라인
221 : 급탕 유량 조절밸브 230 : 급탕 환수라인
240 : 시수 유입라인 250 : 온수 공급라인
260 : 난방 공급라인 270 : 난방 환수라인
271 : 난방 유량 조절밸브 280 : 난방급탕 환수라인
292 : 역류방지부 H : 급탕 열교환기
H1 : 제1 급탕 열교환기 H2 : 제2 급탕 열교환기
310 : 세대내 수전 320 : 세대내 난방처
321 : 난방배관 410 : 공기조화기

Claims (11)

1. 열원으로부터 공급된 열매체가 공기조화기를 거친 후 난방처로 공급되도록 하는 유입라인;
   상기 유입라인을 통과한 열매체와 시수와의 열교환이 이루어지는 급탕열교환기;
   상기 난방처를 통과한 열매체와 상기 급탕열교환기를 통과한 열매체가 상기 열원으로 환수되도록 하는 난방급탕 환수라인;
   상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 난방처로 유동하도록 하는 난방 공급라인;
   상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 급탕열교환기로 유동하도록 하는 급탕 공급라인;
   상기 급탕열교환기에서 열교환된 열매체가 유동하며 상기 난방급탕 환수라인에 연결되는 급탕 환수라인;
   상기 난방처에서 난방을 수행한 열매체가 유동하며 상기 난방급탕 환수라인에 연결되는 난방 환수라인;
   상기 공기조화기를 거친 후에 상기 난방 공급라인과 상기 급탕 공급라인에 도달하기 전의 열매체의 온도를 측정하는 온도측정부;
   상기 급탕 공급라인의 개도를 조절하여 상기 급탕 공급라인을 유동하는 열매체의 유량을 조절하는 급탕 유량 조절밸브;
   상기 난방 환수라인의 개도를 조절하여 상기 난방 환수라인을 유동하는 열매체의 유량을 조절하는 난방 유량 조절밸브; 및
   상기 온도측정부에서 측정된 열매체의 온도를 기준으로, 상기 난방 유량 조절밸브와 상기 급탕 유량 조절밸브를 조절하여 난방 및 온수가 설정된 온도로 공급되도록 제어하는 제어부;
   를 포함하는 난방 및 급탕 공급장치.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 열원으로부터 가열된 열매체가 상기 공기조화기에 공급되는 열매체 공급라인이 구비되는 것을 특징으로 하는 난방 및 급탕 공급장치.
4. 삭제
5. 삭제
6. 제1항에 있어서,
   상기 급탕열교환기는,
   상기 시수를 1차로 가열하는 제1 급탕열교환기;와
   상기 시수를 2차로 가열하는 제2 급탕열교환기;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 급탕 공급장치.
7. 제6항에 있어서,
   상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 급탕열교환기로 유동하도록 하는 급탕 공급라인;
   상기 난방처에서 난방을 수행한 열매체가 유동하는 난방 환수라인;을 포함하되,
   상기 제2 급탕열교환기는, 일측이 상기 급탕 공급라인에 연결되고, 타측이 상기 제1 급탕열교환기에 연결되어, 상기 급탕 공급라인으로부터 유입되는 열매체가 상기 시수와 열교환된 후 상기 제1 급탕열교환기로 유동하도록 이루어지고;
   상기 제1 급탕열교환기는, 일측이 상기 제2 급탕열교환기 및 상기 난방 환수라인에 연결되고, 타측이 상기 난방급탕 환수라인에 연결되어, 상기 제2 급탕열교환기로부터 유입되는 열매체 및 상기 난방 환수라인으로부터 유입되는 열매체가 상기 시수와 열교환된 후 상기 난방급탕 환수라인으로 유동하도록 이루어지는;
   것을 특징으로 하는 난방 및 급탕 공급장치.
8. 삭제
9. 삭제
10. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 난방처와 상기 급탕열교환기에 동시에 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 난방 및 급탕 공급장치.
11. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 유입라인을 통과한 열매체가 상기 난방처에 공급되는 것에 우선하여 온수 공급을 위해 상기 급탕열교환기에 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 난방 및 급탕 공급장치.
    

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