KR20040106653A - 온수 공급시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수 공급시스템에 관한 것으로서, 본 발명은 작동을 제어하는 메인 컨트롤러가 구비되고, 직수를 유입할 수 있는 직수유입관 및 온수를 공급할 수 있는 온수공급관이 마련되며, 상기 직수를 공급받아 버너에 의해 가열한 후 온수로 공급할 수 있는 열교환기를 갖춘 온수 공급시스템에 있어서, 상기 직수유입관의 입구와 온수공급관의 출구사이에 설치되어 삼방변을 통해 바이패스 되는 직수량을 조정할 수 있도록 마련된 가변바이패스관과; 상기 가변바이패스관이 분기된 후방의 직수유입관 상에서 직수량을 검지할 수 있도록 마련된 전유량센서와; 상기 직수유입관 상에서 직수 온도를 파악할 수 있도록 구비된 직수온도감지센서와; 상기 직수유입관과 온수공급관 사이에서 직수 중 일부를 상시(常時) 바이패스 시켜 온수와 혼탕할 수 있도록 설치된 고정바이패스관과; 상기 고정바이패스관과 가변바이패스관 사이의 온수공급관 상에서 온수공급관으로부터 빠져나가는 온수공급량을 조정 제어할 수 있도록 설치된 전유량제어용 수량변과; 상기 온수공급관으로부터 빠져나가는 출탕수(온수)의 온도를 파악할 수 있도록 설치된 출탕온도감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급시스템을 제공함에 있다.

Description

온수 공급시스템{Hot Water Supply System}

본 발명은 온수 공급시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 열교환기와 인접한 직수유입관과 온수공급관 사이에 일정량의 직수가 바이패스 되는 고정바이패스관을 설치함과 아울러 이와는 별도로 상기 직수유입관 입구와 온수공급관 출구사이에서 삼방변을 통해 바이패스량을 조정할 수 있는 가변바이패스관을 설치하여 사용자의 요구 조건에 만족시킬 수 있는 필요 조건별로 온수와 직수를 혼탕하여 사용함으로써, 온수온도의 과도 상승 방지 및 열교환기 출구 온도를 상시(常時) 응축이 발생할 수 없는 높은 온도로 유지함에 따라 응축에 의한 부식을 사전에 예방할 수 있도록 함과 아울러, 사용자가 사용하는 혹은 요구하는 온수량 및 온수온도를 상시(常時) 파악하고 이에 따라 가스 입력량을 예측 제어하여 요구조건에 적합하고 정밀한 온수를 공급할 수 있도록 한 온수 공급시스템에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이 온수 공급시스템을 가지고 있는 연소기기에는 크게 보일러와 온수기 등을 들 수 있다.

즉, 일반 가정이나 공공건물 등에 사용되는 보일러는 난방용이나 온수용으로 이용되고, 온수기는 냉수를 단시간 내에 소정의 온도로 가열하여 사용자가 편리하게 온수를 사용할 수 있도록 하는 것이다.

이러한 보일러 및 온수기의 대부분은 기름 혹은 가스를 연료로 사용하여 버너를 통해 연소시킨 다음, 이 연소과정에서 발생하는 연소열을 이용하여 물을 가열하고, 이 가열된 물(온수)을 사용자의 필요에 따라 제공할 수 있는 시스템을 가지고 있다.

여기서는 온수기를 예를 들어 온수 공급시스템에 대해 살펴보기로 한다.

도 1 및 도 2에는 상기한 온수기의 일실시 예가 간략하게 도시되어 있다.

즉, 도 1은 일반적인 온수기의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도로서, 도 1에 도시된 바와 같이, 온수기(A)는 냉수를 공급할 수 있는 직수유입관(20)과, 상기 직수유입관(20)을 통해 공급된 냉수를 가열할 수 있도록 송풍팬(26)에 의해 흡입된 공기와 연료를 혼합시켜 연소시키는 버너(29)를 갖춘 열교환기(31)와, 상기 열교환기(31)에 의해 가열된 온수를 공급할 수 있는 온수공급관(24)을 기본적인 구성으로 가지고 있다.

그리고, 상기와 같은 기본적인 구성 외에도 온수기(A)는 사용자가 원하는 온도를 조작할 수 있는 온수온도조절기(30)와, 사용자의 조작에 의해 온수온도조절기(30)에서 입력신호가 들어오면 이에 따라 전체적인 온수기의 작동을 제어하는 메인 컨트롤러(27)가 마련되어 있다.

또한, 최근의 온수기(A)에는 온수가 흐르는지를 감지하는 흐름스위치(21)와, 상기 직수유입관(20)의 유량을 측정하는 유량센서(22)와, 상기 직수유입관(20)의 직수온도를 측정하는 직수온도센서(23)와, 온수공급관(24)의 온도를 측정하는 출구온도센서(25) 등이 마련되어 있다.

이때, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 메인 컨트롤러(27)는 입력부(27a)와, 이 입력부(27a)에서 출력된 값을 비교하는 비교 연산부(27b)와 온수기(A)의 이상 유무 및 운전 유무를 판단하는 제어부(27c) 및 출력부(27d)로 구성된다.

이러한 구성을 갖는 상기 메인 컨트롤러(27)는, 상기 입력부(27a)에서 유량센서(22)와, 직수온도센서(23)와, 출구온도센서(25)의 신호 값들을 항상 입력받을뿐만 아니라 온수온도조절기(30)와 통신하여 온수온도조절기(30)에서 입력되는 설정 온도 값이나 온수기의 작동을 제어하기 위한 신호들을 입력받는다.

이어서 상기 입력부(27a)는 각종 센서로부터 측정된 값과 온수온도조절기(30)에서 입력된 설정온도를 정리하여 비교 연산부(27b)로 전달하고, 이 비교 연산부(27b)에서는 입력부(27a)에서 입력된 유량, 직수온도, 출수온도, 설정온도에 따라 필요열량을 계산하여 필요 열량과 데이터를 제어부(27c)로 전달하게 된다.

이어 상기 제어부(27c)는 비교 연산부(27b)에서 연산된 필요 열량에 해당하는 송풍팬(26)의 회전수(RPM)와 가스밸브(미 도시함)의 전류값을 출력부(27d)로 보내고 출력부(27d)는 제어부(27c)에서 출력된 데이터에 따라 송풍팬(26)의 회전수(RPM), 및 가스밸브(미 도시함), 버너(29) 등을 작동시켜 온수를 공급하고 온수온도조절기(30)에 온수기(A)의 상태를 표시한다.

한편, 상기와 같은 구성으로 이루어진 온수기(A)에 있어서, 사용자가 온수를 사용하고자 하면, 먼저, 사용자가 리모콘 혹은 수동으로 온수온도조절기(30)를 조작하여 상기 메인 컨트롤러(27)에 입력신호를 보내고, 이 입력신호에 의해 메인 컨트롤러(27)에서 일련의 연소과정을 제어하게 된다.

이때, 상기 흐름스위치(21)에서는 온수의 흐름을 감지하게 된다.

그리고, 상기 직수온도센서(23)와 출구온도센서(25)를 통해 유입되는 냉수의 온도와 공급되는 온수의 온도를 감지함과 아울러 상기 직수유입관(20)의 유량을 측정하는 유량센서(22)에서 사용자가 사용하는 온수량을 감지하여 메인 컨트롤러(27)에 보내면, 상기 메인 컨트롤러(27)에서 필요 열량을 계산한 후, 상기 송풍팬(26)의 듀티비를 제어하여 유입되는 공기압을 조절함으로써, 공급되는 가스량을 조절하여 일정한 온수온도를 유지한 체 작동하도록 제어하게 된다.

이와 같은 과정을 통해 종래의 온수기(A)는 상기 온수온도조절기(30)에 의해 설정된 온수온도를 일정하게 유지 공급할 수 있도록 되어 있는 것이다.

그런데, 종래 상기 온수기(A)의 온수 공급시스템은, 온수 사용온도가 낮을 경우에는 열교환기의 입출구 온도가 낮아 외기 온도와의 온도차에서 오는 응축에 의한 열교환기의 부식이 발생될 우려가 있었다.

또한, 상기 온수기(A)의 입구 또는 출구 측에 유량계(유량센서(22))와 온도센서(직수온도센서(23) 및 출구온도센서(25))만을 구비함에 따라 사용자가 요구하는 온수온도를 맞춤에 있어서 가스 입력량을 예측하여 제어하기가 매우 어렵다는 문제점이 있음은 물론, 온수온도에 의한 가스 입력량을 조정함에 따라 온수 사용량에 맞춰 온수온도를 일정하게 제어하기 매우 어렵다는 문제점이 있었다.

즉, 상기 메인 컨트롤러(27)에서는 온수출구 온도가 갑자기 올라가거나 내려가는 등의 변화에 따라 간접적으로 알고 열량을 제어하게 되어 제어속도가 느려 온수기가 필요이상으로 온/오프되어 연료를 낭비하거나, 찬물과 뜨거운 물이 번갈아 나와 화상을 입는 경우도 있으며, 사용자가 수도꼭지로 온수량을 조절한 후 원하는 온도의 온수가 나올 때까지 기다렸다가 사용해야하는 불편함이 있었다.

이와 같이 종래의 온수 공급시스템의 경우, 정밀한 온수온도를 얻을 수 없고, 온수온도가 과도하게 상승되는 등 사용자의 요구 조건과는 상이한 온수를 공급하게 되는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 열교환기와 인접한 직수유입관과 온수공급관 사이에 일정량의 직수가 바이패스 되는 고정바이패스관을 설치함과 아울러 이와는 별도로 상기 직수유입관 입구와 온수공급관 출구사이에서 삼방변을 통해 바이패스 되는 직수량을 조정할 수 있는 가변바이패스관을 설치하여 사용자의 요구 조건에 만족시킬 수 있는 필요 조건별로 온수와 직수를 혼탕하여 사용함으로써, 온수온도의 과도 상승 방지 및 열교환기 출구 온도를 상시(常時) 응축이 발생할 수 없는 높은 온도로 유지함에 따라 응축에 의한 부식을 사전에 예방할 수 있도록 한 온수 공급시스템을 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명은 사용자가 사용하는 혹은 요구하는 온수량 및 온수온도를 상시(常時) 파악하고 이에 따라 가스 입력량을 예측 제어하여 요구조건에 적합하고 정밀한 온수를 공급할 수 있는 온수 공급시스템을 제공하는 데 있다.

도 1은 일반적인 온수기의 구성을 개략적으로 보여주는 구성도,

도 2는 종래 온수기의 온수 공급을 위한 구성을 보여주는 블록구성도,

도 3은 본 발명에 따른 온수 공급스시템이 적용된 온수기의 구성 상태를 보여주는 개략적인 구성도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 고정바이패스관 2 : 가변바이패스관

3 : 직수온도감지센서 4 : 전유량센서

5 : 출구온도감지센서 6 : 삼방변

7 : 전유량제어용 수량변 8 : 출탕온도감지센서

20 : 직수유입관 24 : 온수공급관

26 : 송풍팬 27 : 메인 컨트롤러

29 : 버너 30 : 온수온도조절기

31 : 열교환기 A, B : 온수기

상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은, 각종 센서의 입력신호를 받아 작동을 제어하는 메인 컨트롤러가 구비되고, 직수를 유입할 수 있는 직수유입관 및 온수를 공급할 수 있는 온수공급관이 마련되며, 상기 직수유입관을 통해 직수를 공급받아 버너에 의해 가열한 후 상기 온수공급관을 통해 온수로 공급할 수 있는 열교환기를 갖춘 온수 공급시스템에 있어서, 상기 직수유입관의 입구와 온수공급관의출구사이에 설치되어 상기 온수공급관 쪽에 설치된 삼방변을 통해 바이패스 되는 직수량을 조정할 수 있도록 마련된 가변바이패스관과; 상기 가변바이패스관이 분기된 후방의 직수유입관 상에 공급되는 직수 공급량을 검지할 수 있도록 마련된 유량계로 이루어진 전유량센서와; 상기 전유량센서와 연계하여 직수 온도를 파악할 수 있도록 직수유입관 상에 구비된 직수온도감지센서와; 상기 전유량센서를 거친 직수 중 일부를 상시(常時) 바이패스시켜 열교환기 출구 측에서 나오는 온수와 혼탕할 수 있도록 상기 직수유입관과 온수공급관사이에 설치된 고정바이패스관과; 상기 고정바이패스관과 가변바이패스관 사이의 온수공급관 상에서 온수공급관의 출구 측으로 빠져나가는 온수공급량을 조정 제어할 수 있도록 설치된 전유량제어용 수량변과; 상기 전유량제어용 수량변과 연계하여 온수공급관의 출구 측으로 빠져나가는 출탕수(온수)의 온도를 파악할 수 있도록 설치된 출탕온도감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급시스템을 제공함으로써 달성된다.

이때, 본 발명은 상기 각종 센서들의 정보를 통해 사용자의 요구조건과 현재의 온수 사용 상태를 비교 파악하여 열교환기에서 필요한 가스 입력량(열량)을 상기 메인 컨트롤러에서 예측 제어할 수 있도록 되어 있다.

특히, 본 발명은 상기 온수 공급시스템을 온수온도의 과도 상승 방지와 온수온도의 정밀 제어 및 열교환기 부식 방지 등의 목적으로 온수기 혹은 보일러 중 어느 하나의 온수 공급시스템에 적용하는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.

우선, 본 발명의 바람직한 실시예는 본 발명의 권리범위를 명확하게 보여주기 위한 것으로 온수기에 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것일 뿐이다.

즉, 본 발명의 바람직한 실시예는 종래 기술에서 설명하고 있는 온수기를 대상으로 적용 제시하며, 이때 종래와 동일한 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호를 붙이기로 한다.

도 3은 본 발명에 따른 온수 공급스시템이 적용된 온수기의 구성 상태를 보여주는 개략적인 구성도 이다.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명이 적용되는 온수기(B)는 종래 기술에서 설명하고 있는 온수기(A)에서 갖추고 있는 기본적인 구성요소는 동일하다.

즉, 본 발명이 적용되는 도 3에 도시된 온수기(B)는, 냉수를 공급할 수 있는 직수유입관(20)과, 상기 직수유입관(20)을 통해 공급된 냉수를 가열할 수 있도록 송풍팬(26)에 의해 흡입된 공기와 연료를 혼합시켜 연소시키는 버너(29)를 갖춘 열교환기(31)와, 상기 열교환기(31)에 의해 가열된 온수를 공급할 수 있는 온수공급관(24)을 기본적인 구성으로 갖는다.

그리고, 상기 온수기(B)는 사용자가 원하는 온도를 조작할 수 있는 온수온도조절기(30)와, 사용자의 조작에 의해 온수온도조절기(30)에서 입력신호가 들어오면 이에 따라 전체적인 온수기의 작동을 제어하는 메인 컨트롤러(27)가 마련되어 있다.

이때, 상기 메인 컨트롤러(27)는, 도 2를 참조하여 종래 기술에서 설명한 것과 마찬가지로, 각종 센서로부터 측정된 값과 상기 온수온도조절기(30)에서 입력되는 설정 온도 값이나 온수기(B)의 작동을 제어하기 위한 신호들을 입력받는입력부(27a)와, 이 입력부(27a)에서 출력된 값을 비교하는 비교 연산부(27b)와 온수기(B)의 이상 유무 및 운전 유무를 판단하는 제어부(27c) 및 출력부(27d)로 구성되어 있다.

따라서, 이와 같은 구성을 통해 상기 메인 컨트롤러(27)는, 상기 각종 센서들로부터 신호 값들을 항상 입력받을 뿐만 아니라 온수온도조절기(30)와 통신하여 온수온도조절기(30)에서 입력되는 설정 온도 값이나 온수기(B)의 작동을 제어하기 위한 신호들을 입력받아 온수기(B)를 제어하게 된다.

이와 같은 기본적인 구성을 포함하는 온수기(B)에 적용되는 본 발명에 따른 온수 공급시스템은, 상기 열교환기()와 인접한 직수유입관(20)과 온수공급관(24) 사이에는 상시 일정량의 직수를 바이패스시켜 열교환기(31) 출구 측에서 나오는 온수와 혼탕할 수 있는 구조의 고정바이패스관(1)이 설치되고, 상기 고정바이패스관(1)과는 별도로 상기 직수유입관() 입구와 온수공급관() 출구사이에는 상기 온수공급관(24) 쪽에 위치한 삼방변(6)을 통해 바이패스 되는 직수량을 조정할 수 있는 가변바이패스관(2)이 설치되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 가변바이패스관(2)이 분기된 후방의 직수유입관(20) 상에 공급되는 직수 공급량을 검지할 수 있도록 유량계로 이루어진 전유량센서(4)가 마련되고, 상기 전유량센서(4) 전방의 직수유입관(20)상에는 상기 전유량센서(4)와 연계하여 직수 온도를 파악할 수 있도록 직수온도감지센서(3)가 마련된다.

또한, 상기 고정바이패스관(1)과 가변바이패스관(2) 사이의 온수공급관(24) 상에는 온수공급관(24)의 출구 측으로 빠져나가는 출탕수(온수) 량을 조정 제어할수 있도록 전유량제어용 수량변(7)이 마련됨과 아울러, 상기 전유량제어용 수량변(7)과 연계하여 온수공급관(24)의 출구 측으로 빠져나가는 출탕수(온수)의 온도를 파악할 수 있도록 출탕온도감지센서(8)가 마련된다.

여기서, 상기 고정바이패스관(1)은 직수를 상기 열교환기(31)의 출탕 측으로 바이패스 시키는 유로로서, 유로의 면적을 변화시킬 수 없는 고정된 구조를 가지면서 직수유입관(20)으로 직수가 유입될 때, 상시(常時) 일정량의 직수가 열교환기에서 출탕된 온수와 혼탕될 수 있는 개방 구조를 가진다.

그리고, 이와는 별도로 상기 직수유입관(20)의 입구와 온수공급관(24)의 출구 사이에 설치된 상기 가변바이패스관(2)은 온수공급관(24)을 빠져나가는 출탕수(온수)와 직수를 혼탕 사용하기 위한 유로로서, 상기 출탕온도감지센서(8)에 의해 감지되는 온수 온도와 연계하여 사용자가 요구하는 온도보다 출탕수(온수)의 온도가 높은 경우, 필요에 따라 삼방변(6)의 조정을 통해 바이패스 되는 직수량을 조절하여 출탕수(온수)의 온도를 낮출 수 있는 기능을 갖는다.

또한, 상기 가변바이패스관(2)에 마련된 삼방변(6)은 바이패스 되는 직수량을 조정하는 역할을 하면서 삼방향의 유로를 개방 또는 변경함에 따라 바이패스 되는 직수량 또는 출탕되는 온수량을 조정하는 역할을 하게 된다.

이와 같이 상기 삼방변(6)과 전유량제어용 수량변(7)의 경우, 출탕되는 온수의 량을 제어할 수 있기 때문에 상기 온도를 감지하는 센서들과 연계하여 사용자가 요구하는 조건에 맞춰 온수를 조건별로 정밀하게 제어하여 공급할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 상기 유량센서 및 각종 온도센서들을 통해 사용자의 요구조건과 현재의 온수 사용 상태를 비교 파악하여 상기 열교환기(31)에서 필요한 가스 입력량(열량)을 상기 메인 컨트롤러(27)에서 예측 제어할 수 있도록 되어 있다.

상기와 같이 온수기에 적용된 본 발명에 따른 온수 공급시스템에 의한 온수 공급 과정을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 사용자가 리모콘 혹은 수동으로 온수온도조절기(31)를 통해 요구 온수온도를 설정하고, 수도꼭지 등을 틀어 온수 공급시스템을 작동시키게 된다.

이에 따라 상기 온수기(B)를 제어하는 상기 메인 컨트롤러(27)에서는 온수온도조절기(30)와 통신하여 온수온도조절기(30)에서 입력되는 온수 온도 값이나 온수기(B)의 작동을 제어하기 위한 신호들을 입력받게 된다.

특히, 상기 메인 컨트롤러(27)에서는 상기 동작 요구 조건을 파악하기 위해 사용자가 사용하는 사용수의 유량을 직수유입관(20)상의 입구 측에 구비된 전유량센서(4)를 통해 파악함과 동시에 직수의 온도를 직수온도감지센서(3)를 통해 파악한다.

그리고, 상기 열교환기(31)의 출구온도를 출구온도감지센서(5)로 파악하며, 온수공급관(24)에서 출탕되는 출탕수(온수)의 온도를 출탕온도감지센서(8)에서 파악한다.

이를 바탕으로 상기 메인 컨트롤러(27)에서는 사용자의 요구조건과 현재의 사용 상태를 비교하여 필요한 가스 입력량(열량)을 예측, 제어하여 공급하게 되는 것이다.

즉, 상기 메인 컨트롤러(27)에서 입력된 유량, 직수온도, 출수온도, 설정온도에 따라 필요열량을 계산하게 되고, 이렇게 계산된 필요열량에 따라 도시되지 않은 가스밸브 및 송풍팬(26)의 회전수(RPM)등을 공기비례제어를 통해 제어하게 되며, 이러한 제어를 통해 공급된 가스(연료)는 버너(29)의 점화를 통해 연소되어 열교환기 내 흐르는 직수를 가열하게 됨으로써, 사용자가 요구하는 조건에 맞는 온수를 공급할 수 있도록 온수기(B)를 작동시키게 된다.

특히, 사용자가 보다 많은 수도꼭지를 틀어 많은 온수량을 요구하게 될 경우, 상기 메인 컨트롤러(27)에서는 직수유입관(20)을 통해 유입되는 직수 유입량이 사용자가 요구하는 온수량에 맞게 충분히 유입될 수 있도록 제어함과 동시에, 상기 온수 공급과정에서 살펴본 바와 같은 방법으로, 입력된 직수량, 직수온도, 출수온도, 설정온도에 따라 필요열량을 계산한 다음, 온수기(B)를 작동시켜 온수를 공급할 수 있도록 작동하게 되고, 이와 더불어 상기 전유량제어용 수량변(7) 및 출탕온도감지센서(8)를 통해 사용자가 요구하는 정밀한 온수량 및 온수온도를 제어하여 제공할 수 있게 되는 것이다.

또한, 본 발명의 경우, 상기 출탕온도감지센서(8)에서 감지된 출탕수(온수)의 온도가 사용자가 요구하는 온도보다 높은 경우, 상기 출탕온도감지센서(8)의 후방에 위치한 가변바이패스관(2)의 삼방변(6)을 조정 제어하여 출탕되는 온수에 적절하게 직수를 혼탕하여 공급함으로써, 사용자가 요구하는 온수 온도로 낮춰 온수를 공급할 수 있게 된다.

이와 같이, 본 발명은 직수유입관(20)과 온수공급관(24) 사이에 고정바이패스관(1) 및 가변바이패스관(2)을 마련함에 따라 사용자가 요구하는 온수의 온도를정밀하게 제어 가능함과 아울러 출탕 온도의 과도한 상승을 방지할 수 있다.

한편, 본 발명의 경우, 연소 정지 후 잔열에 의한 열교환기(31)의 온도 상승으로 인하여 사용자가 온수를 재 사용할 때 출탕 온도가 과도하게 상승할 수 있게 되는 데, 이러한 경우에는 상기 고정바이패스관(1)과 가변바이패스관(2)상의 삼방변(6)을 조정 제어하여 개방함으로써, 직수를 출탕수(온수)와 혼탕한 다음, 그 양을 조정하여 요구 조건에 적절한 출탕수를 공급할 수 있게 된다.

또한, 사용자가 낮은 온수 온도를 요구하는 경우에 있어서, 종래에는 열교환기(31)의 입출구 온도가 낮아 외기 온도와의 온도차에서 오는 응축에 의한 열교환기(31)의 부식이 발생될 우려가 있었으나, 본 발명에 따르면 사용자가 낮은 온수 온도를 요구하는 경우에도 열교환기(31)의 출구온도를 상시 응축이 일어나지 않을 정도의 높은 온도로 유지할 수 있게 되어 응축에 의한 열교환기(31)의 부식을 사전에 예방할 수 있다.

즉, 사용자가 낮은 온수 온도를 요구하는 경우에도 상기 열교환기(31)의 부식을 방지하기 위해 응축이 일어나지 않을 정도의 열교환기(31)의 출구온도를 상시 높은 온도로 유지한다.

이로 인해 상기 열교환기(31)에서 사용자가 요구하는 온도 보다 높은 온도의 온수가 나오게 되면, 상기 고정바이패스관(1) 및 가변바이패스관(2)을 통해 직수를 바이패스 시켜 높은 온도의 온수에 혼탕 함으로써, 온수온도를 낮출 수 있게 됨에 따라 최종적으로 온수공급관(24)에서 출탕되는 온수는 사용자가 원하는 낮은 온도의 온수를 제공할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 단순히 온수공급관(24)의 온수온도에 의해서만 온수기(B)의 작동을 제어하지 않고, 직접적으로 입력되는 냉수온도와 배출되는 온수온도 및 사용 유량에 따라 온수기의 작동을 제어하여 온수를 공급함에 따라 직수온도가 바뀌거나 유량이 변경되더라도 즉시 변경된 값이 적용되기 때문에 항상 사용자가 요구하는 온수온도 및 온수량을 정밀하게 공급할 수 있게 된다.

또한, 상기 고정바이패스관(1) 및 가변바이패스관(2)을 통해 직수를 열교환기(31)에서 나오는 출탕수(온수)와 혼탕하여 공급할 수 있기 때문에 사용자가 요구하는 온수온도로 정밀 제어할 수 있는 장점을 가진다.

상기한 바와 같이 본 발명에 의하면, 열교환기에 인접한 직수유입관과 온수공급관 사이에 고정바이패스관을 설치하고, 이와는 별도로 직수유입관의 입구와 온수공급관의 출구 사이에 삼방변을 통해 바이패스 되는 직수량을 조정할 수 있는 가변바이패스관을 설치하여 사용자의 요구 조건에 만족시킬 수 있는 필요 조건별로 온수와 직수를 혼탕하여 사용함으로써, 출탕수(온수)온도가 과도하게 상승하는 것을 방지할 수 있고, 열교환기 출구 온도를 상시(常時) 응축이 발생할 수 없는 높은 온도로 유지함에 따라 응축에 의한 부식을 사전에 예방할 수 있는 효과가 있다.

또한, 사용자가 요구하는 조건에 따라 공급되는 직수량, 직수온도, 출수온도 등을 상시 파악할 수 있는 각종 센서들을 구비함으로써, 사용자가 사용하는 혹은 요구하는 온수량 및 온수온도를 상시(常時) 파악하고 이에 따라 메인 컨트롤러에서 가스 입력량을 예측 제어하여 요구조건에 적합하고 정밀한 온수를 공급할 수 있는효과가 있다.

이와 같이 본 발명은 온수열량 및 온수 공급량을 제어함으로써, 사용자가 요구하는 조건에 맞게 적절하고 정밀하게 온수 제공할 수 있어 사용자의 편익을 도모할 수 있는 효과가 있는 매우 유용한 발명이다.

Claims (4)

1. 각종 센서의 입력신호를 받아 작동을 제어하는 메인 컨트롤러가 구비되고, 직수를 유입할 수 있는 직수유입관 및 온수를 공급할 수 있는 온수공급관이 마련되며, 상기 직수유입관을 통해 직수를 공급받아 버너에 의해 가열한 후 상기 온수공급관을 통해 온수로 공급할 수 있는 열교환기를 갖춘 온수 공급시스템에 있어서,

   상기 직수유입관의 입구와 온수공급관의 출구사이에 설치되어 상기 온수공급관 쪽에 설치된 삼방변을 통해 바이패스 되는 직수량을 조정할 수 있도록 마련된 가변바이패스관과;

   상기 가변바이패스관이 분기된 후방의 직수유입관 상에 공급되는 직수 공급량을 검지할 수 있도록 마련된 유량계로 이루어진 전유량센서와;

   상기 전유량센서와 연계하여 직수 온도를 파악할 수 있도록 직수유입관 상에 구비된 직수온도감지센서와;

   상기 전유량센서를 거친 직수 중 일부를 상시(常時) 바이패스시켜 열교환기 출구 측에서 나오는 온수와 혼탕할 수 있도록 상기 직수유입관과 온수공급관사이에설치된 고정바이패스관과;

   상기 고정바이패스관과 가변바이패스관 사이의 온수공급관 상에서 온수공급관의 출구 측으로 빠져나가는 온수공급량을 조정 제어할 수 있도록 설치된 전유량제어용 수량변과;

   상기 전유량제어용 수량변과 연계하여 온수공급관의 출구 측으로 빠져나가는출탕수(온수)의 온도를 파악할 수 있도록 설치된 출탕온도감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 온수 공급시스템.
2. 제1항에 있어서,

   상기 각종 센서들의 정보를 통해 사용자의 요구조건과 현재의 온수 사용 상태를 비교 파악하여 열교환기에서 필요한 가스 입력량(열량)을 상기 메인 컨트롤러에서 예측 제어하는 것을 특징으로 하는 온수 공급시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   온수온도의 과도 상승 방지와 온수온도의 정밀 제어 및 열교환기의 부식 방지 등의 목적으로 상기 시스템이 보일러에 적용되는 것을 특징으로 하는 온수 공급시스템.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서,

   온수온도의 과도 상승 방지와 온수온도의 정밀 제어 및 열교환기의 부식 방지 등의 목적으로 상기 시스템이 온수기에 적용되는 것을 특징으로 하는 온수 공급시스템.