KR20020026292A - 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템 - Google Patents

목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템에 관한 것으로, 사우나실(50)과 응결수탱크(60)를 연결하는 증기순환관(110)에 설치된 밸브(112)와, 사우나실(50)과 응결수탱크(60)를 연결하는 증기순환관(110)의 밸브(112)전단에서 분리되며 다른 밸브(124)가 설치된 분기관(120)과, 상기 분기관(120)의 종단에 설치되어 증기를 물로 변환시키는 상변환기(130)와, 상기 상변환기(130)로부터 배출되는 액체를 온수탱크(90)에서 열교환시킨 후 응결수탱크(60)로 순환시키는 열교환관(140)과, 밸브(152)가 설치되어 상변환기(130)로부터 배출되는 증기를 응결수탱크(60)로 순환시키는 증기회수관(150)과, 밸브(162)가 설치되어 햇더(40)로 공급된 증기 중 일부를 상기 상변환기(130)로 직접 전달하는 증기전달관(160)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템을 제공하여, 폐증기로 온수를 공급함으로써, 연료비의 부담이 적고 증기중의 잠열을 효과적으로 이용할 수 있도록 한 것이다.

Description

목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템{Boiler system for warm water and steam}
본 발명은 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 증기보일러로부터 발생된 증기중 일부는 사우나실과 상변환기와 온수탱크 및 응결수탱크를 거쳐서 증기보일러로 순환되도록 하고, 또 다른 일부는 사우나실과 응결수탱크를 거쳐서 증기보일러로 순환되도록 하고, 나머지는 상변환기와 응결수탱크를 거쳐 증기보일러로 순환되도록 하며, 상변환기에서 발생되는 증기는 응결수탱크를 거쳐 증기보일러로 순환되도록 하여, 폐증기로 온수를 공급함으로써, 연료비의 부담이 적고 증기중의 잠열을 효과적으로 이용할 수 있도록 한 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 목욕탕에는 증기를 이용한 사우나실과 온수를 사용하는 탕이 구비되어 있으며, 이를 위해서는 증기와 온수를 공급하기 위한 보일러 시스템이 필요한데, 그 예를 하기에서 도 1을 참조하여 살펴본다.
도 1은 종래의 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템을 나타내는 계통도이다.
종래의 목욕탕용 증기 공급 보일러 시스템은 물을 가열하여 증기를 발생시키는 증기보일러(12)와, 상기 증기보일러(12)로부터 발생되는 증기를 각사우나실(13)마다 분산 공급시켜주는 헤드(14)와, 사우나실(13)에서 발생되는 폐증기를 응결시키는 응결수탱크(15)와, 상기 응결수탱크(15)의 응결수를 증기보일러(12)로 공급시키는 펌프(16)로 구성되어, 증기보일러(12)로부터 발생된 증기를 사우나실(13)에서 사용하고, 사우나실(13)에서 발생되는 폐증기는 응결수탱크(15)를 거쳐 증기보일러(12)로 순환되도록 한다.
그리고, 목욕탕용 온수 공급 보일러 시스템은 펌프(22)에 의하여 유입된 냉수가 가열되어 배출되는 온수탱크(24)와, 상기 온수탱크(24)로 유입된 냉수를 가열하는 온수보일러(26)로 구성되어, 펌프(22)에 의하여 온수탱크(24)내로 유입된 냉수를 가열하여 온수를 공급하게 된다.
그러나, 상기한 바와 같은 종래의 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템은 증기 공급 시스템과 온수 공급 시스템이 분리되어 있어서, 하절기와 같이 기온이 높아서 상대적으로 작은 열량으로도 온수의 공급이 가능한 시기에도 증기보일러(12)와 온수보일러(26)를 별도로 구동시켜야 하므로 연료소비가 많고 유지 관리비용이 많아지는 문제점이 있었으며, 사우나실(13)로부터 발생되는 폐증기가 바로 응결수탱크(15)로 공급되므로 응결수탱크(15)의 물이 필요이상으로 고온이 되기 때문에 물의 점성이 저하되어 펌프효율이 저하될 뿐 아니라, 증기가 고온이므로 응결수에서 응결이 원활하게 되지 않는 문제점이 있었다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 증기보일러로부터 발생된 증기중 일부는 사우나실과 상변환기와 온수탱크 및 응결수탱크를 거쳐서증기보일러로 순환되도록 하고, 또 다른 일부는 사우나실과 응결수탱크를 거쳐서 증기보일러로 순환되도록 하고, 나머지는 상변환기와 응결수탱크를 거쳐 증기보일러로 순환되도록 하며, 상변환기에서 발생되는 증기는 응결수탱크를 거쳐 증기보일러로 순환되도록 함으로써, 연료비의 부담이 적고 증기중의 잠열을 효과적으로 이용할 수 있도록 한 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템을 제공하는 데 있다.
도 1은 종래의 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템을 나타내는 계통도
도 2는 본 발명에 따른 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템을 나타내는 계통도
도 3a는 본 발명에 따른 상변환기를 나타내는 단면도
도 3b는 도 3a의 상변환기의 평면도
도 3c는 본 발명에 따른 상변환기 내부에 설치되는 타공판을 나타내는 평면도
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
30 : 증기보일러 40 : 햇더
50 : 사우나실 60 : 응결수탱크
70 : 펌프 110 : 증기순환관
120 : 분기관 130 : 상변환기
140 : 열교환관 150 : 증기회수관
160 : 증기전달관 112, 122, 152, 162 : 밸브
154 : 증기수집공 164 : 증기배출공
170 : 타공판 172 : 통공
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예를 하기에서 첨부된 도면을 참조하여 살펴본다.
도 2는 본 발명에 따른 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템을 나타내는 계통도이다.
본 발명에 따른 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템은 증기보일러(30)로부터 발생된 증기를 햇더(40)에서 각 사우나실(50)로 공급한 후 사우나실(50)의 폐증기를 응결수탱크(60)에서 펌프(70)를 통하여 다시 증기보일러(30)로 순환시킴과 아울러, 별도의 온수보일러(80)와 온수탱크(90)를 구비한 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템에 있어서, 사우나실(50)과 응결수탱크(60)를 연결하는 증기순환관(110)에 설치된 밸브(112)와, 사우나실(50)과 응결수탱크(60)를 연결하는 증기순환관(110)의 밸브(112)전단에서 분리되며 다른 밸브(124)가 설치된 분기관(120)과, 상기 분기관(120)의 종단에 설치되어 증기를 물로 변화시키는 상변환기(130)와, 상기 상변환기(130)로부터 배출되는 액체를 온수탱크(90)에서 열교환시킨 후 응결수탱크(60)로 순환시키는 열교환관(140)과, 밸브(152)가 설치되어 상변환기(130)로부터 배출되는 증기를 응결수탱크(60)로 순환시키는 증기회수관(150)과, 밸브(162)가 설치되어 햇더(40)로 공급된 증기 중 일부를 상기 상변환기(130)로 직접 전달하는 증기전달관(160)으로 구성된다.
한편, 상기한 구성에서 상변환기(130)의 구성을 하기에서 도 3a내지 도 3c를을 참조하여 살펴본다.
도 3a는 본 발명에 따른 상변환기를 나타내는 단면도이고, 도 3b는 도 3a의 상변환기의 평면도이며, 도 3c는 본 발명에 따른 상변환기 내부에 설치되는 타공판을 나타내는 평면도이다.
상기한 상변환기(130)는 내부에 공기층(132)이 형성될 수 있도록 물(134)이 고여있으며, 하부에는 드레인관(136)이 설치되고, 상부에는 증기압을 맞추기 위한 안전밸브(137)와 압력계(138)가 설치되며, 분기관(120)의 종단이 물(134)내부에 위치되고, 수평으로 형성되어 다수의 증기배출공(164)이 형성된 증기전달관(160)의 종단이 물(134)내부에 위치되며, 열교환관(140)의 상종단이 물(134)내부에 위치되며, 수평으로 형성되어 다수의 증기수집공(154)이 형성된 증기회수관(150)이 공기층(132)에 위치되며, 물(134)내부에는 다수의 통공(172)이 형성된 타공판(170)이 수평으로 다수개 배열 설치된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예를 하기에서 살펴본다.
우선, 온수보일러(80)와 증기보일러(30)를 별도로 구동할 경우에는 증기순환관(110)의 밸브(112)를 열고, 분기관(120)의 밸브(122)를 닫으며 증기전달관(160)의 밸브(162)를 닫아서 사용하며, 이 경우 증기보일러(30)로부터 발생된 증기는 햇더(40)를 통해서 모두 사우나실(50)로 공급되고, 사우나실(50)에서 발생되는 폐증기()는 응결수탱크(60)로 보내어져서 펌프(70)에 의하여 증기보일러(30)로 순환되며, 온수탱크(90)내의 물은 온수보일러(80)에 의하여 가열되어 배출된다.
그리고, 사우나실(50)로부터 발생된 폐증기를 온수탱크(90)내에서 열교환시킬 경우에는 증기순환관(110)의 밸브(112)를 닫고, 분기관(120)의 밸브(122)를 열어서 사용하며, 이 경우 증기보일러(30)로부터 발생된 증기는 햇더(40)를 통해서 사우나실(50)로 공급되고, 사우나실(50)에서 발생되는 폐증기는 상변환기(130)로 공급되어 액체상태로 변환된 후 열교환관(140)에 의하여 온수탱크(90)내에서 열교환을 이룬 후 응결수탱크(60)로 보내어져서 펌프(70)에 의하여 증기보일러(30)로 순환되며, 상변환기(130)로부터 발생되는 증기는 증기회수관(150)을 통하여 응결수탱크(60)로 보내어진다.
한편, 상기한 바와 같이 폐증기를 온수탱크(90)내에서 열교환시킬 경우 온수의 사용량이 많아질 경우에는 증기전달관(160)의 밸브(162)를 열어서 증기보일러(30)로부터 배출된 공기중 일부를 햇더(40)에서 상변환기(130)로 직접 전달되도록 하여 상변환기(130)로부터 배출되는 액체의 온도를 높여서 사용한다.
그리고, 상기한 바와 같은 상변환기(130)의 사용시에 상변환기(130)내부에 위치되는 증기전달관(160) 및 증기순환관(110)의 종단에 다수의 증기배출공(164)과 증기수집공(154)이 형성되어 있어서 증기의 배출시간과 증기의 수집시간을 늦춤으로써 동시에 많은 량의 증기를 물로 별화시킬 수 있으며, 더욱이 상기상변환기(130)내부에는 다수의 타공판(170)이 수평으로 배열설치되어 있어서 증기배출공(164)으로 배출된 증기가 타공판(170)의 통공(172)을 통해서만 상승할 수 있게 되므로 증기의 상승속도가 크게 저하되어 기액변화율이 향상 되는 것이다.
따라서, 본 발명에 의하면 하절기에 증기보일러만으로 온수의 사용이 가능하게 되는 것이다.
상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 의하면 기온이 높은 하절기에는 증기보일러만으로 온수와 증기를 동시에 사용할 수 있으므로 연료소비량이 감소되고 보일러시스템의 유지 및 보수가 용이하게 되며, 타공판과 증기배출공 및 증기수집공에 의하여 기액변화율이 향상된 상변환기를 통하여 대부분의 증기가 물로 바뀌어서 온수탱크내로 유입되므로 온수탱크가 고압용기로 분류되지 않아서 설치 및 유지 보수가 용이한 효과가 있으며, 사우나실에서 배출되는 폐증기의 잠열을 효과적으로 이용할 수 있게 되고, 온수의 사용량이 많아질 경우 증기보일러로부터 발생된 증기를 햇더에서 직접 상변환기로 공급해주므로 별도의 온수보일러 가동없이도 희망하는 온도의 온수를 공급할 수 있게 되며, 응결수탱크의 온도가 필요이상으로 저하될 경우(70-80℃가 바람직) 상변환기로부터 직접 응결수탱크로 고온의 증기를 공급하여 주므로 응결수탱크가 적정온도를 유지하게 되므로 응결수탱크를 가열하기 위한 히터의 사용이 불필요하게 되는 효과가 있다.

Claims (2)

  1. 증기보일러(30)로부터 발생된 증기를 햇더(40)에서 각 사우나실(50)로 공급한 후 사우나실(50)의 폐증기를 응결수탱크(60)에서 펌프(70)를 통하여 다시 증기보일러(30)로 순환시킴과 아울러, 별도의 온수보일러(80)와 온수탱크(90)를 구비한 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템에 있어서,
    사우나실(50)과 응결수탱크(60)를 연결하는 증기순환관(110)에 설치된 밸브(112)와, 사우나실(50)과 응결수탱크(60)를 연결하는 증기순환관(110)의 밸브(112)전단에서 분리되며 다른 밸브(124)가 설치된 분기관(120)과, 상기 분기관(120)의 종단에 설치되어 증기를 물로 변화시키는 상변환기(130)와, 상기 상변환기(130)로부터 배출되는 액체를 온수탱크(90)에서 열교환시킨 후 응결수탱크(60)로 순환시키는 열교환관(140)과, 밸브(152)가 설치되어 상변환기(130)로부터 배출되는 증기를 응결수탱크(60)로 순환시키는 증기회수관(150)과, 밸브(162)가 설치되어 햇더(40)로 공급된 증기 중 일부를 상기 상변환기(130)로 직접 전달하는 증기전달관(160)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템.
  2. 제 1항에 있어서, 상기한 상변환기(130)는 내부에 공기층(132)이 형성될 수 있도록 물(134)이 고여있으며, 하부에는 드레인관(136)이 설치되고, 상부에는 증기압을 맞추기위한 안전밸브(137)와 압력계(138)가 설치되며, 분기관(120)의 종단이물(134)내부에 위치되고, 수평으로 형성되어 다수의 증기배출공(164)이 형성된 증기전달관(160)의 종단이 물(134)내부에 위치되며, 열교환관(140)의 상종단이 물(134)내부에 위치되며, 수평으로 형성되어 다수의 증기수집공(154)이 형성된 증기회수관(150)이 공기층(132)에 위치되며, 물(134)내부에는 다수의 통공(172)이 형성된 타공판(170)이 수평으로 다수개 배열 설치되는 것을 특징으로 하는 목욕탕용 증기 및 온수 공급 보일러 시스템.
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