KR20040082618A - 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 스팀 보일러의 폐열을 활용하여 온수 보일러를 이용하지 않고도 스팀과 온수를 모두 해결토록 함으로써 자원활용의 효율성을 높이도록 한 것을 특징으로 하는 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템에 관한 것으로,

목욕탕의 스팀공간에 스팀을 제공하기 위해 물을 데우는 스팀 보일러와; 상기 스팀보일러를 통해 제공받은 물을 이용하여 일정한 공간을 난방하고 이와 동시에 고열의 스팀열을 이용자에게 제공하는 난방 및 찜질 배관과; 상기 난방 및 찜질 배관을 통과한 열에너지를 함유한 물이 통과되고 그 주변에는 냉각수가 위치하여 상호 열이 교환되는 열교환기와; 상기 열교환기를 통과한 데워진 냉각수를 저장하여 목욕용 온수를 제공하기 위한 온수탱크와; 상기 열교환기를 통과한 냉수를 저장하며, 냉각수 공급관을 통해 다시 열교환기를 통과시켜 온수로 변환하여 온수탱크로 제공하도록 하는 냉각수 저장탱크로 이루어짐이 특징이다.

Description

스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템{Heating Exchange System Using Steam Boiler}

본 발명은 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템에 관한 것으로, 특히 스팀 보일러의 폐열을 활용하여 온수 보일러를 이용하지 않고도 스팀과 온수를 모두 해결토록 함으로써 자원활용의 효율성을 높이도록 한 것을 특징으로 하는 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 보일러의 경우 대부분 난방의 경우는 난방환수를 공급받아 연소실에 설치된 난방 열교환기에서 1차 열교환만 하여 난방을 사용하고, 온수 또한 상기 1차 열교환된 난방수를 이용하여 온수 열교환기에서 열교환하여 온수를 만들어 사용하는 것이 보통이다.

또한, 사우나나 목욕탕에서는 스팀 보일러와 온수 보일러를 사용하여 스팀 보일러는 사우나실에, 온수 보일러는 온수탕에 공급한 후에 사우나실에 공급된 수증기는 집수기에서 수증기를 배출시켜 물로 변환시킨 후에 배수구로 배수시켜왔다.

즉, 통상적으로 목욕탕 운영시에는 스팀 보일러와 온수 보일러 등 2개의 보일러가 가동되어지게 되므로 별도로 보일러를 구비해야 되어 경제적으로 비용이 많이 발생하는 문제가 있고, 또한 이들 모두를 각각 가동해야 하므로 연료비용 등 운전비용과 유지보수 비용 등이 과다하게 발생하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결코자 하는 것으로, 스팀 보일러 일개만을 이용하여 스팀 제공과 동시에 온수를 가열하는 시스템을 제공토록 하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 수단으로,

본 발명은 목욕탕의 스팀공간에 스팀을 제공하기 위해 물을 데우는 스팀 보일러와; 상기 스팀보일러를 통해 제공받은 물을 이용하여 일정한 공간을 난방하고 이와 동시에 고열의 스팀열을 이용자에게 제공하는 난방 및 찜질 배관과; 상기 난방 및 찜질 배관을 통과한 열에너지를 함유한 물이 통과되고 그 주변에는 냉각수가 위치하여 상호 열이 교환되는 열교환기와; 상기 열교환기를 통과한 데워진 냉각수를 저장하여 목욕용 온수를 제공하기 위한 온수탱크와; 상기 열교환기를 통과한 냉수를 저장하며, 냉각수 공급관을 통해 다시 열교환기를 통과시켜 온수로 변환하여 온수탱크로 제공하도록 하는 냉각수 저장탱크로 이루어짐이 특징이다.

또한, 상기 열교환기의 내부에는 스팀열이 통과되는 수단으로 수직하게 연장되어 배치되는 소용돌이형 배관이 설치됨이 특징이다.

또한, 상기 열교환기 내부에는 스팀열이 통과되는 수단으로 수평하게 연장되어 배치되는 요철형 배관이 설치됨이 특징이다.

도 1은 본 발명의 구성도.

도 2는 본 발명의 일실시예도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10: 스팀 보일러 20: 난방 및 찜질 배관 통과구간

30: 열교환기 31: 열교환용 코일

40: 온수 탱크 50: 냉각수 저장탱크

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

도 1은 본 발명에 적용되는 폐열 회수 시스템으로써, 도시한 바와 같이 스팀 보일러(10)와, 난방 및 찜질 배관 통과구간(20)과, 열교환기(30)와, 온수탱크(40)와, 냉각수 저장탱크(50)로 이루어진다.

상기 스팀 보일러(10)는 통상적으로 사우나실 등을 운용하는 곳에 설치되는 용량을 가진 것이며, 상기 난방 및 찜질 배관통과 구간(20)을 통해 가열된 스팀이 통과되며, 상기 열교환기(30)에 도달하게 된다.

상기 열교환기(30)는 코일형태의 관(31)이 설계되어 있어 상기 관을 통과하는 동안에 폐열이 냉각수에 흡수된다.

이때 열교환기(30)에 도달시 스팀의 온도는 약 130℃정도이며, 열교환기(30)를 완전히 통과한 후 냉각수 저장탱크(50)로 향할 때의 온도는 약 25℃ 정도이다.

상기 열교환기(30)에는 냉각수가 제공되도록 하며, 상기 열교환기(30)를 통해 냉각수가 가열되는 온도는 약 85℃ 정도이다.

그리고, 이를 온수탱크(40)로 이송시 냉각수와 적당히 혼합하여 냉수일 경우 25℃ 정도를 이용하고, 온수일 경우 37~38℃ 정도를 이용토록 한다.

상기 열교환기(30)에 내장되는 관은 원형형태로 감기는 코일형태(31)로 제작하거나 도 2와 같이 수평하게 반복되는 요철형태(31)로 제작하는 것이 바람직하다.

상기 열교환기(30)를 통과하여 냉각되는 물은 냉각수 저장탱크(50)로 저장되고, 상기 냉각수 저장탱크(50)의 물은 다른 개폐공간을 통해 다시 열교환기(30)로 순환하게 된다.

즉, 스팀보일러(10)를 통해 통과한 물이 열교환기(30)를 거치면서 냉각되어 냉각수 저장탱크(50)로 순환하고, 상기 냉각수 저장탱크(50)는 다시 열교환기(30)를 통해 온수탱크(40)로 진입하게 되는 것이다.

또한, 냉각 직수 공급라인이 설치되어 있어 냉수를 외부로부터 공급받아 냉각수 저장탱크(50)에 저장될 수 있으며, 이러한 직수라인은 목욕탕에 곧바로 연결되어 냉탕에 공급될 수도 있다.

따라서, 사용자는 온수 보일러가 없는 상태에서 온수탱크(40)로부터 온수를 공급받게 되고 난방 및 짐빌 배관통과 구간(20)으로부터 찜질에 필요한 열에너지를 공급받게 된다.

결국, 본 발명은 종래의 온수 보일러 대신에 열교환기가 투입되는 것으로 요약할 수 있으며, 따라서 기존에 온수 보일러와 스팀 보일러를 모두 사용하는 업소에서는 온수 보일러를 제거하고 그 공간에 열교환기를 삽입하면 된다.

상술한 바와 같이 본 발명을 이용하게 되면 별도의 온수 보일러를 구비하지 않고 스팀 보일러와 열교환기만을 이용하여 온수제공과 스팀제공이 이루어지도록 함으로써, 보일러 구입비용과 운전비용을 절약할 수 있음은 물론 자원의 효율적인 이용측면에서 유리한 효과를 제공한다.

비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 설명과 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 첨부된 청구의 범위는 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 그러한 수정 및 변형은 포함한 것으로 판단할 수 있다.

Claims (3)

1. 목욕탕의 스팀공간에 스팀을 제공하기 위해 물을 데우는 스팀 보일러(10)와,

   상기 스팀보일러(10)를 통해 제공받은 물을 이용하여 일정한 공간을 난방하고 이와 동시에 고열의 스팀열을 이용자에게 제공하는 난방 및 찜질 배관(20)과,

   상기 난방 및 찜질 배관(20)을 통과한 열에너지를 함유한 물이 통과되고 그 주변에는 냉각수가 위치하여 상호 열이 교환되는 열교환기(30)와,

   상기 열교환기(30)를 통과한 데워진 냉각수를 저장하여 목욕용 온수를 제공하기 위한 온수탱크(40)와,

   상기 열교환기(30)를 통과한 냉수를 저장하며, 냉각수 공급관을 통해 다시 열교환기(30)를 통과시켜 온수로 변환하여 온수탱크(40)로 제공하도록 하는 냉각수 저장탱크(50)로 이루어짐을 특징으로 하는 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환기의 내부에는 스팀열이 통과되는 수단으로 수직하게 연장되어 배치되는 소용돌이형 배관이 설치됨을 특징으로 하는 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 열교환기 내부에는 스팀열이 통과되는 수단으로 수평하게 연장되어 배치되는 요철형 배관이 설치됨을 특징으로 하는 스팀 보일러 폐열 재활용을 이용한 목욕탕 열교환 시스템.