KR200223124Y1 - 벽난로 및 보일러를 결합구성한 난방장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 벽난로와 보일러를 단일장치로 결합 구성한 난방장치를 제시하기 위한 것으로 벽난로(10)의 연도(11) 상에 집열파이프(20)를 설치하고, 상기 집열파이프(20)는 펌프(30)를 결합한 순환파이프(40)로 온수탱크(50)에 연결하고, 보일러(60)로 부터 입출되는 난방파이프(70)는 온수탱크내에 설치한 열교환파이프(80)를 경유하도록 하고, 온수탱크(50)에는 압력 유지용 이스케이프밸브(100)를 설치하고, 첵크밸브(91)에 의해 개폐되는 급수관(90)을 온수탱크에 결합하고 보일러에 연결되는 급수공급관(110)을 온스탱크에서 보일러로 연결하여 외부수도관으로 부터 공급되는 물이 온수탱크에 채워진 후 보일러를 거쳐 온수관(120)으로 배출되도록 하는 구성을 특징으로 한다.

본 고안은 벽난로 사용시 연도를 통하여 대기중으로 버려지는 열을 상당부분 흡수하여 기존 보일러의 난방 및 온수공급용으로 이용함으로서 연료비용을 줄일 수 있고, 별도의 난방 및 온수공급시스템을 구비하거나 제어시스템을 구비하지 않더라도 벽난로의 난방열을 효과적이고 경제적으로 난방 및 온수공급에 이용할 수 있는 효과를 갖는다.

Description

벽난로 및 보일러를 결합구성한 난방장치{ Heating apparatus combind with a hearth and a boiler}

본 고안은 벽난로와 보일러를 단일장치로 결합 구성한 난방장치에 관한 것으로 상세히는 벽난로로 부터 발생하는 열을 축적하여 보일러의 난방순환 및 온수공급에 이용함으로서 효율적인 에너지 이용을 도모하고, 경제적으로 난방장치를 구성하기 위한 것이다.

일반적으로 벽난로는 거실등에 설치하여 실내공기를 데우는 난방방식으로서 나무등과 같은 연료를 지속적으로 공급함으로서 난방목적을 달성할 수 있으며, 열의 대부분이 연도를 통하여 실외로 빠져나가기 때문에 열효율이 매우 낮은 난방방식임에도 불구하고 따뜻하고 분위기 있는 실내환경을 연출할 수 있어 교외의 주택이나 별장등에 널리 설치되어 활용되고 있다.

이와 같은 벽난로는 실내공기를 직접가열하는 방식으로 난방이 이루어 지고, 연료를 지속적으로 공급하여야만 난방이 이루어 지는 특성이 있으나 한국인의 생활습관상 바닥난방에 익숙하여 상시 난방장치로서 사용하는데 여러가지 불편이 있으며, 이와 같은 불편 때문에 별도의 난방용 보일러를 설치하여 실내난방에 함께 이용하는 벽난로를 이용하는 난방과 보일러를 이용한 난방이 별개의 난방장치로서 이용되고 있다.

한편, 벽난로의 구성요소에 집열파이프등을 설치하여 난방순환 시시템을 구성하는 구조의 보일러용 벽난로 구조(특허공개 1999-0069927호,실용공개1999-0038804호,실용등록제0199632호,실용등록제 0202960호)가 다수 공지되고 있고, 세부적인 구성에 있어서 약간의 차이가 있으나 이와 같은 공지된 구성은 벽난로의 열로 순환수 또는 온수를 가열하여 난방 또는 온수로 이용할 수 있도록 구성된 것으로 벽난로 가동을 위한 연료공급을 지속적으로 해주어야 하는 불편이 있었고, 난방 및 온수공급장치를 별도로 구비하여야 하고, 실내의 적정난방 온도를 유지시키기 위하여 복잡한 난방제어장치를 별도로 구비하여야 하는 문제점이 제기 되고, 겨울철을 제외한 대부분의 계절에는 벽난로를 거의 사용할 수 없기 때문에 벽난로 보일러 이외의 별도의 난방장치를 구비하여야 하는 문제점이 있었다.

본 고안은 벽난로와 보일러에 의한 난방시스템에 함께 연결함으로서 기존의 벽난로를 이용한 난방장치가 갖는 불편사항을 해소하고, 벽난로가 가동되지 않은 상태에서도 일상적인 난방과 온수공급이 이루어 지도록 하고, 벽난로 가동시에는 벽난로로 부터 얻어지는 열을 이용하여 난방과 온수공급이 이루어 지도록 하여 보일러 가동에 따른 에너지 소비량을 줄이고 벽난로와 보일러의 효과적인 연계장치를 제시하기 위한 것이다.

도1은 본 고안의 구성도

도2는 본 고안의 다른 실시례도

*주요부호의 설명

10.벽난로 20.집열파이프 30.순환펌프

40.순환파이프 50.온수탱크 60.보일러

70.난방파이프 80.열교환파이프 90.급수관

100.이스케이프밸브 110.급수공급관 120.온수관

130.연결파이프 140.삼방밸브 150.제어장치

상기한 목적을 위해 본 고안은 벽난로(10)의 연도(11) 상에 집열파이프(20)를 설치하고, 상기 집열파이프(20)는 펌프(30)를 결합한 순환파이프(40)로 온수탱크(50)에 연결하고, 보일러(60)로 부터 입출되는 난방파이프(70)는 온수탱크내에 설치한 열교환파이프(80)를 경유하도록 하고, 온수탱크(50)에는 압력 유지용 이스케이프밸브(100)를 설치하고, 첵크밸브(91)에 의해 개폐되는 급수관(90)을 온수탱크에 결합하고 보일러에 연결되는 급수공급관(110)을 온스탱크에서 보일러로 연결하여 외부수도관으로 부터 공급되는 물이 온수탱크에 채워진 후 보일러를 거쳐 온수관(120)으로 배출되도록 하는 구성을 특징으로 한다.벽난로(10)은 일반 거실에 설치되는 것으로 화덕(12)와 풍노, 그릴(13) 및 외부공기 차단판등을 포함하는 공지의 요소이며, 집열파이프(20)은 상기한 벽난로의 연도상에 설치하여 화덕으로 부터 열을 흡수하여 온수탱크내의 물을 데우기 위한 것으로 벽난로의 가동시 순환파이프(40)상에 설치된 펌프가 함께 가동되어 내부의 물이 순환하면서 온수탱크내의 물을 데우게 된다.

상기한 집열파이프(20)는 연도상에 코일형태로 감아 설치함으로서 집열효과를 증대시킬 수 있다.

순환파이프는 상기한 집열파이프와 온수탱크내의 물을 순환시켜 온수탱크내로 열을 축적하기 위한 것으로 벽난로 점화와 동시에 순환펌프(30)가 작동되도록 제어장치를 구성함으로서 벽난로 내에서 지속적인 열교환이 이루어지게 된다.

보일러로 부터 인출되는 난방파이프(70)는 바닥난방에 이용되는 것으로 보일러 자체의 제어프로그램에 의해 펌프(71)와 점화장치(도시되지 않았음)를 작동시켜 설정 난방온도에 따라 난방순환된다.

상기 난방파이프는 난방에 이용되면서 열교환이 이루어져 열손실이 발생하고, 온수탱크내의 열교환파이프(80)를 경유하면서 열을 습득하게 된다.

온수탱크(50)는 밀폐된 관으로서 벽난로 내부에 벽난로와 일체로 구성하거나 벽난로로 부터 독립된 형태로 구성할 수 있는 것으로 보온 단열재(51)에 의해 피복되어 외부로의 열유출을 방지할 수 있게 구성되고, 온수에 의한 압력을 견딜 수 있도록 내압구조로 구성된다.

급수관(90)은 온수탱크내에서 일정 수위를 유지 할 수 있도록 외부수도관과 연결되는 관으로서 수위하강에 따라 온수관 내의 압력이 감소될 때 체크밸브(91)가 자동으로 개방되어 외부수도관으로부터 물이 공급되는 구조를 갖는다.

온수탱크에 설치된 이스케이프밸브(100)는 탱크내의 온도 상승에 따른 압력 증가시 외부로 배출시킴으로서 적정압력을 유지할 수 있도록 하는 기능을 갖는다.

온수사용을 위한 급수는 온수탱크로 부터 이루어지도록 급수공급관(110)을 온수탱크에 연결하여 보일러의 온수공급망에 연결하여 온수탱크내의 물이 보일러내부의 급탕장치를 경유하여 외부 온수관(120)으로 배출되도록 하는 구성을 갖는다.상기한 구성에 의해 벽난로 구성요소(도면상 a)와 보일러 구성요소(도면상 b)가 온수탱크를 공유하면서 단일장치로서 통합됨으로서 보일러에 의한 난방과 온수공급 및 벽난로에 의한 난방 및 온수공급이 동시 또는 선택적으로 이루어 지며, 다음과 같은 방식으로 운전이 이루어 지게 된다.

즉,온수탱크내의 물이 보일러의 설정온수온도보다 높을 경우에 점화장치를 가동하지 않고서도 온수공급이 이루어지도록 하는 하는 작용을 하며, 온수탱크내에서 이미 예열된 상태로 보일러에 공급되도록 함으로서 온수사용에 따른 보일러 점화시간을 단축시킬 수 있는 효과를 갖게 된다.

또한, 벽난로의 가동시 순환파이프에 설치된 펌프(30)가 작동하면서 온수탱크내의 물이 집열파이프를 경유하는 순환이 이루어져 온수탱크내의 물이 지속적으로 데워진다.

보일러는 벽난로와 관계없이 상시 작동상태를 유지하여 자체의 프로그램에 따라 난방과 온수공급이 이루어 지며, 벽난로 작동시 또는 벽난로 작동에 의해 축열된 상태의 온수탱크내의 물은 보일러를 경유하여 직접 온수로 이용되고, 난방수는 온수탱크내의 열교환파이프에 의해 가열된 상태로 보일러를 경유하여 난방에 이용되게 된다.

따라서, 온수탱크내에 축적된 열이 난방 및 온수공급에 이용되어 난방 및 온수공급에 필요한 열량이 어느정도 확보되거나 충분히 확보된 상태에서 보일러에 공급됨으로 보일러의 설정온도에 따라 구동되는 제어프로그램에 의해 난방 및 온수공급을 위한 보일러의 버너 작동시간이 단축되거나 버너가 작동되지 않은 상태에서도 기존 보일러 장치에 의한 난방 및 온수공급이 가능해 지게 된다.

한편, 벽난로는 추운겨울동안 사용하거나 실내공기를 데우고자하는 목적으로 일시적으로 사용하는 특성이 있기 때문에 보일러만 사용할 때는 온스탱크내에서 2차열교환에 따른 난방예열시간이 길어지는 문제점이 있게 된다.

본 고안은 이와 같은 문제점을 해소하기 위하여 도2와 같이 온수탱크내의 열교환 파이프에 연결되는 난방파이프의 입수구측(72)과 출수구(73)측을 연결파이프(130)로 연결하고 연결부위에 전자적으로 제어되는 삼방밸브(140)를 결합하고, 순환펌프(30)의 작동시에만 열교환파이프 측으로 개방되고 연결파이프측은 닫히며, 순환파이프의 비작동시에는 열교환파이프 측은 닫히고 연결파이프측은 개방되도록 구성한 제어장치(150)를 결합하여 3방밸브의 제어를 순환펌프의 동작에 연계시키는 구성을 제시한다.

상기 구성에 의해 벽난로의 작동시에는 순환펌프가 동작함으로서 난방파이프내의 순환수가 온수탱크 내의 열교환파이프를 경유하여 난방순환되고, 벽난로를 작동하지 않을 때에는 열교환파이프로의 난방수 순환이 차단되어 난방파이프와 연결파이프를 통한 난방수의 순환이 이루어 지게 된다.

따라서, 봄이나 가을 또는 여름철 벽난로를 사용하지 않을 경우에는 보일러 단독으로 사용때와 같이 난방순환이 이루어 지고, 외부 급수관으로 부터 온수공급은 벽난로 사용시와 같이 온수탱크를 경유하여 이루어 지게 된다.

이상의 구성에 의한 본 고안은 벽난로 사용시 연도를 통하여 대기중으로 버려지는 열을 상당부분 흡수하여 기존 보일러의 난방 및 온수공급용으로 이용함으로서 벽난로 가동만으로 거실의 공간 난방과 바닥난방을 동시에 달성하거나 보일러의 점화시간을 현저하게 줄일 수 있어 난방 및 온수공급을 위한 연료비용을 줄일 수 있다.

또한, 종래의 벽난로를 이용한 보일러 장치의 경우 벽난로 상에 별도의 난방 및 온수공급시스템을 구비하고, 그에 따른 복잡한 제어장치를 구비하여야 하는 문제점이 있었으나 본 고안은 벽난로 상에 집열파이프를 설치하고 축열장치인 온수탱크를 구비하여 기존의 보일러를 이용한 난방장치에 결합함으로서 별도의 난방 및 온수공급시스템을 구비하거나 제어시스템을 구비하지 않더라도 벽난로의 난방열을 효과적이고 경제적으로 난방 및 온수공급에 이용할 수 있는 효과를 갖는다.

Claims (2)

1. 벽난로(10)의 연도(11) 상에 집열파이프(20)를 설치하고, 상기 집열파이프(20)는 펌프(30)를 결합한 순환파이프(40)로 온수탱크(50)에 연결하고, 보일러(60)로 부터 입출되는 난방파이프(70)는 온수탱크내에 설치한 열교환파이프(80)를 경유하도록 하고, 온수탱크(50)에는 압력 유지용 이스케이프밸브(100)를 설치하고, 첵크밸브(91)에 의해 개폐되는 급수관(90)을 온수탱크에 결합하고 보일러에 연결되는 급수공급관(110)을 온수탱크에서 보일러로 연결하여 외부수도관으로 부터 공급되는 물이 온수탱크에 채워진 후 보일러를 거쳐 온수관(120)으로 배출되도록 함으로서 벽난로에 의한 난방 및 온수공급과 보일러에 의한 난방 및 온수공급이 이루어 지도록 한 구성을 특징으로 하는 벽난로 및 보일러를 결합구성한 난방장치.
2. 제1항에 있어서,온수탱크내의 열교환 파이프에 연결되는 난방파이프의 입수구측(71)과 출수구(72)측을 연결파이프(130)로 연결하고 연결부위에 전자적으로 제어되는 삼방밸브(140)를 결합하고, 순환펌프(30)의 작동시에만 열교환파이프 측으로 개방되고 연결파이프측은 닫히며 순환파이프의 비작동시에는 열교환파이프 측은 닫히고 연결파이프측은 개방되도록 구성한 제어장치(150)를 결합하여 3방밸브의 제어를 순환펌프의 동작에 연계시키는 구성을 특징으로 하는 벽난로 및 보일러를 결합구성한 난방장치.