KR200210684Y1 - 열매체유 온도조절 탱크 - Google Patents

Abstract

본 고안은 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 최적의 상태로 균등하게 혼합되도록 온도조절탱크 몸체(32)내의 중심부까지 연장되어 고온의 열매체유를 하부로 배출하는 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)과, 상기 제1유입관으로부터 일정거리 떨어지게 배설되어 상기 제1유입관에서 유입되는 고온의 열매체유를 와류반사시키는 반사판(34)과, 상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비하는 것을 특징으로 온도조절탱크(12)를 제공하는 데 그 목적이 있다.

Description

열매체유 온도조절 탱크{A TANK THAT CONTROLS THE TEMPERATURE OF HEATING MEDIUM}

본 고안은 열매체유 온도조절탱크에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 균등하게 혼합되어 판열교환기로 배출시에 균일한 온도를 유지하도록 ㄱ자형의 제1유입관과 반사판과, 상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비한 온도조절탱크에 관한 것이다.

온도조절탱크란 축열식 전기 난방기 등에 있어서 열매체유와 물과의 열교환을 통해서 온수를 공급하는 판열교환기로 일정한 온도의 열매체유를 공급하기 위한 장치이다. 온도조절탱크에서는 축열탱크에서 유입되는 고온의 열매체유와 판열교환기에서 물과의 열교환으로 열을 빼앗긴 저온의 열매체유가 유입되어 서로 혼합되게 된다.

일반적으로 종래의 난방기에서는 250℃이상의 고온의 열매체유와 물과의 직접적인 열교환이 일어나도록 구성되어, 대기압 하에서 끊는점이 100℃인 물의 급격한 증발로 인한 사고 등의 위험이 있었다.

따라서, 본원고안은 직접적으로 고온의 열매체유와 물과의 열교환이 일어나도록 구성하지 아니하고, 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 혼합되는 별도의 온도조절탱크를 구비하게 되었다.

그러나, 종래의 온도조절탱크는 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 원활히 혼합할 수 있는 어떠한 장치도 사용되지 않았다. 따라서, 종래의 온도조절탱크는 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 완전히 혼합되지 않아서, 온도조절탱크내의 열매체유의 온도가 균일하지 않고, 판열교환기로 공급되는 열매체유의 온도가 일정하지 않게 되는 문제점이 있었다. 판열교환기로 유입되는 열매체유의 온도가 일정지 않아, 일정한 온도의 온수를 제공하지 못하였으므로 보일러(난방기)로서의 역할을 충실히 수행하지 못하는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로서, 온도조절탱크에서 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 최적의 상태로 균등하게 혼합되도록 온도조절탱크 몸체(32)내의 중심부까지 연장되어 고온의 열매체유를 하부로 배출하는 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)과, 상기 제1유입관으로부터 일정거리 떨어지게 배설되어 상기 제1유입관에서 유입되는 고온의 열매체유를 와류반사시키는 반사판(34)과, 상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도조절탱크(12)를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 고온의 열매체유가 저장된 축열탱크와 연결된 제1유입관, 제1배출관을 구비하고, 물과의 온도교환이 일어나는 판열교환기로 연결된 제2배출관 및 제2유입관을 구비한 온도조절탱크를 제공하는 데 그 목적이 있다.

또한, 최초에 온도조절탱크 내에 열매체유를 채울 때, 조속히 열매체유를 채울 수 있도록, 축열탱크의 하부와 온도조절탱크의 하부가 연결된 제1배출관(30)에는 축열탱크내의 열매체유가 최단시간에 유입되도록 바이패스관을 설치하고, 상기 바이패스관(19)에는 열매체유의 유입을 차단하거나 개방시키도록 게이트(18)를 설치하고, 상기 제1배출관에 열매체유의 역류를 방지하도록 상기 게이트(18)의 옆에 체크밸브(20)가 설치된 것을 특징으로 하는 온도조절탱크를 제공하는 데 그 목적이 있다.

도 1은 축열식 전기 난방기의 개략적인 구성도이다.

도 2는 고온의 열매체유와 저온의 열매체유의 혼합원리를 설명하기 위한 본 고안의 온도조절탱크의 정면도이다.

＜도면의 주요참조 부호에 대한 설명>

10 : 축열탱크 12 : 온도조절탱크

14 : 온풍기 16 : 판열교환기

18 : 게이트 19 : 바이패스관

20 : 체크밸브 22 : 온도센서

24 : 제1유입관 26 : 제2배출관

28 : 제2유입관 30 : 제1배출관

32 : 온도조절탱크 몸체 34 : 반사판

36 : 에어배출관

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 고온의 열매체유와 저온의 열매체가 혼합되는 온도조절탱크 몸체(32)를 구비한 온도조절탱크에 있어서, 축열탱크와 연결배관되고 상기 몸체(32)내의 중심부까지 연장되어 축열탱크내의 고온의 열매체유를 하부로 배출하는 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)과, 상기 제1유입관으로부터 일정거리 떨어지게 배설되어 상기 제1유입관에서 유입되는 고온의 열매체유를 와류반사시키는 반사판(34)과 상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 온도조절탱크의 몸체(32)는 열매체유를 채울 때 에어가 배출되고 열매체유를 채운 후에 봉입되도록 상기 몸체의 상부에 설치되는 에어 배출관(36)과, 판열교환기로 열매체유가 배출되도록 상기 몸체의 상부에 설치되어 판열교환기와 연결되는 제2배출관(26)과, 판열교환기에서 열매체유가 유입되도록 상기 몸체의 하부에 설치되어 판열교환기와 연결되는 제2유입관(28)과, 축열탱크로 열매체유가 배출되도록 상기 몸체의 하부에 설치되어 축열탱크와 연결되는 제1배출관(30)을 더 포함한다.

또한, 최초에 온도조절탱크에 열매체유를 채울 때, 조속히 열매체유를 채울 수 있도록, 축열탱크의 하부와 온도조절탱크의 하부와 연결된 제1 배출관(30)에는 축열탱크내의 열매체유가 최단시간에 유입되도록 바이패스관을 설치하고, 상기 바이패스관에는 열매체유의 유입을 차단하거나 개방시키도록 게이트를 설치하고, 상기 제1배출관에 열매체유의 역류를 방지하도록 체크밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 온도조절탱크를 제공하는 데 그 목적이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조로 하여 본 고안의 바람직한 실시예에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 축열식 전기 난방기의 개략적인 구성도이다.

축열식 전기 난방기는 심야전력에 의하여 작동되는 전열기에 의해서 내부의 열매체유가 가열되는 축열탱크(10)와, 열매체유와 물과의 열교환이 일어나는 판열교환기(16)와, 상기 축열탱크로부터 제공되는 고온의 열매체유와 상기 판열교환기에서 공급되는 저온의 열매체유가 혼합되는 온도조절탱크(12)와, 상기 축열탱크에서 열매체유를 공급받아 온풍을 공급하는 온풍기(14)로 구성되어 있다.

상기 축열탱크에서 가열된 열매체유의 온도는 대략 200내지 250℃의 고온으로 이 온도에서 물과의 열교환이 직접 일어난다면 대기압하에서 끊는점이 100℃인 물의 급격한 증발로 인하여 사고를 발생시킬 수 있는 문제점이 있었다.

따라서, 축열탱크내에서 열매체유와 물과의 열교환이 직접적으로 일어나게 하는 대신에 판열교환기에서 열매체유와 물과의 열교환이 일어나도록 하고, 온도조절탱크에서는 축열탱크에서 공급되는 고온의 열매체유와 판열교환기에서 물과의 열교환으로 열을 빼앗긴 저온의 열매체유가 혼합되어 일정한 온도 약 80℃가량의 일정 온도의 열매체유를 판열교환기로 공급하는 기능을 수행한다. 본원고안은 고온의 열매체유와 저온의 열매체를 균등한 온도로 혼합시키도록 온도조절탱크를 제공하는 데 그 주요목적이 있는 것이다.

온도조절장치의 동작원리를 설명하면 다음과 같다.

최초에 온도조절탱크(12)에 열매체유가 유입될 때, 조속히 온도조절탱크에 열매체유가 유입되도록 제2배출관(30)을 통해서 열매체유가 유입되게 된다. 제1배출관(30)에는 축열탱크내의 열매체유가 최단시간에 유입되도록 바이패스관(19)을 설치하고, 상기 바이패스관(19)에는 열매체유의 유입을 차단하거나 개방시키도록 게이트(18)를 설치하고, 상기 제1배출관에 열매체유의 역류를 방지하도록 체크밸브(20)가 설치된다. 도시되지는 않았으나, 제1배출관 및 제2배출관에 설치된 순환펌프에 의해서 동력을 전달받아 열매체유를 순환시킨다.

제1배출관(30)에서 최초에 열매체유가 유입되는 이유는 축열탱크내의 하부로 갈수록 압력이 증가하므로 조속히 열매체유를 온도조절탱크에 채울 때, 축열탱크의 하부와 온도조절탱크의 하부와 연결된 제1배출관(30)을 통해서 온도조절탱크(12)내에 열매체유를 조속히 채울 수 있기 때문이다.

도 1의 제1배출관(30) 주위의 점선은 열매체유를 최초에 온도조절탱크에 유입시킬 때, 열매체유 유입경로를 도시한 것이다. 체크밸브에 의해서 체크밸브(20)가 설치된 부분의 관으로는 열매체유가 유입되지 아니하고, 게이트(18)가 설치된 부분의 바이패스관(19)을 통해서만 열매체유가 유입된다. 온도조절탱크내에 최초에 열매체유가 유입될 때, 온도조절탱크 몸체(32)의 상부에 설치된 에어배출관(36)을 통해서 에어가 배출되게 된다.

온도조절탱크내에 열매체유가 완전히 채워지게 되면, 에어배출관(36)은 봉입되고, 상기 게이트(18)는 차단되어 제1배출관은 온도조절탱크내의 저온의 열매체유가 배출되는 기능을 수행하게 된다. 온도조절탱크내의 저온의 열매체유는 체크밸브가 설치된 부분의 관으로 배출된다.

온도조절탱크에 열매체유가 최초에 완전히 채워지고 온도조절탱크가 열매체유의 온도조절기능을 수행하는 때에, 축열탱크(10)내의 전열기에 의해서 가열된 250℃에서 300℃가량의 고온의 열매체유는 제1유입관(24)을 통해서 온도조절탱크(12)에 유입된다. 온도조절탱크(12)에서 고온의 열매체유는 판열교환기(16)에서 유입된 저온의 열매체유와 균등한 온도로 혼합되어 제2배출관(26)을 통해서 다시 판열교환기(16)로 배출된다. 상기 판열교환기(16)에서는 물과의 열교환이 일어나게 되고, 판열교환기(16)에서 열을 빼앗긴 열매체유는 제2유입관(28)을 통해서 다시 온도조절탱크의 하부로 유입된다.

본 고안의 온도조절탱크는 축열탱크내에서 유입되는 고온의 열매체유와 판열교환기에서 열을 빼앗긴 저온의 열매체유가 균등한 온도로 빨리 혼합되도록 온도조절탱크 몸체(32)내의 중심부까지 연장되어 고온의 열매체유를 하부로 배출하는 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)과, 상기 제1유입관으로부터 일정거리 떨어지게 배설되어 상기 제1유입관에서 유입되는 고온의 열매체유를 와류반사시키는 반사판(34)과, 상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

도 2는 고온의 열매체유와 저온의 열매체유의 혼합원리를 설명하기 위한 본 고안의 온도조절탱크의 정면도이다.

온도조절탱크 몸체(32)내의 중심부까지 연장되어 고온의 열매체유를 하부로 배출하는 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)을 통해서 축열탱크내의 고온의 열매체유가 유입된다. 상기 제1유입관으로부터 일정거리 떨어지게 배설된 반사판(34)에 의해서 유입된 고온의 열매체유는 방사선으로 와류되게 되고, 온도센서는 와류된 열매체유의 온도를 감지하여 설정온도에 따라 온오프제어를 하게 된다. 판열교환기에서 유입된 저온의 열매체유는 천천히 온도조절탱크 위로 올라오면서 와류된 고온의 열매체유와 혼합하게 된다. 따라서, 고온의 열매체유와 저온의 열매체유는 원활히 혼합되어 판열교환기로 유출되는 제2배출관(26) 부근에서의 열매체유의 온도는 일정하게 유지되게 된다.

이상과 같이 본 고안에 따른 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)과, 열매체유를 와류반사시키는 반사판(34)과, 상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비한 온도조절탱크를 예시된 도면을 참조하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 고안은 한정되지 아니하며, 그 고안의 기술사상 범위내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다. 예를 들어, 도면에 예시되지 않았으나, 반사판의 모양이든지, 온도조절탱크 몸체에 설치된 열매체유 유입관과 열매체유 배출관, 에어배출관, 온도센서의 위치는 변경이 가능할 것이다.

본 고안은 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 완전히 혼합되어, 물과의 열교환이 일어나는 판열교환기로 일정한 온도의 열매체유를 제공하여 난방기의 효율을 극대화할 수 있는 장점을 지니고 있다.

또한, 최초에 온도조절탱크의 하부를 통해서 열매체유가 유입되어 조속히 열매체를 온도조절탱크에 유입시킬 수 있는 장점을 지니므로 온도조절탱크에 열매체유를 채우는 데 많은 시간과 노력을 아낄 수 있는 장점을 제공한다.

Claims (3)

1. 고온의 열매체유와 저온의 열매체유가 혼합되는 온도조절탱크 몸체(32)를 구비한 온도조절탱크에 있어서,

   축열탱크와 배관연결되고 상기 몸체(32)내의 중심부까지 연장되어 축열탱크내의 고온의 열매체유를 하부로 배출하는 ㄱ자 형상의 제1유입관(24)과,

   상기 제1유입관으로부터 일정거리 떨어지게 배설되어 상기 제1유입관에서 유입되는 고온의 열매체유를 와류반사시키는 반사판(34)과,

   상기 ㄱ자형의 제1유입관과 근접하게 설치된 온도센서(온도감지기)를 구비하는 것을 특징으로 하는 온도조절탱크.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 온도조절탱크 몸체(32)는

   열매체유를 채울 때 에어가 배출되고, 열매체유를 채운 후에 봉입되도록 상기 몸체의 상부에 설치되는 에어 배출관(36)과,

   판열교환기로 열매체유가 배출되도록 상기 몸체의 상부에 설치되어 판열교환기와 연결되는 제2배출관(26)과,

   판열교환기에서 열매체유가 유입되도록 상기 몸체의 하부에 설치되어 판열교환기와 연결되는 제2유입관(28)과,

   축열탱크로 열매체유가 배출되도록 상기 몸체의 하부에 설치되어 축열탱크와 연결되는 제1배출관(30)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도조절탱크.
3. 제 2항에 있어서, 상기 제1배출관(30)에는 열매체유가 최단시간에 유입되도록 바이패스관(19)이 설치되고, 상기 바이패스관(19)에는 열매체유의 유입을 차단하거나 개방시키도록 게이트(18)가 설치되고, 상기 제1배출관에 열매체유의 역류를 방지하도록 상기 게이트(18)의 옆에 체크밸브(20)가 설치되는 것을 특징으로 하는 온도조절탱크.