KR200433945Y1

KR200433945Y1 - 이동식 목욕탕

Info

Publication number: KR200433945Y1
Application number: KR2020060027109U
Authority: KR
Inventors: 조광선
Original assignee: 주식회사 하이트론
Priority date: 2006-09-29
Filing date: 2006-09-29
Publication date: 2006-12-13

Abstract

탄산가스를 냉매로 사용하는 히트펌프와, 저탕부와, 욕실과, 히트펌프, 저탕부 및 욕실을 수용하는 컨테이너로 구성되는 이동식 목욕탕을 제공함으로써, 사용이 편리하고 화재나 가스유출 등의 사고가 방지되며, 환경오염이 감소되고 동시에 다수의 인원이 사용할 수 있으며 사용 장소에 대한 제약이 크게 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

이동식, 히트펌프, 목욕

Description

이동식 목욕탕{Movable Bathhouse}

도 1a는 종래의 이동식 목욕탕의 외관 사시도.

도 1b는 도 1a에 도시된 이동식 목욕탕의 부분 절개도.

도 2는 본 고안의 실시예를 도시한 투시도.

도 3은 본 고안의 실시예의 작동원리를 나타낸 계통도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

201 : 컨테이너 202 : 덕트 203 : 그릴

210 : 히트펌프 212 : 압축기 213 : 열교환장치

214 : 팽창밸브 215 : 증발기 230 : 저탕부

233 : 물탱크 235 : 순환펌프 237 : 급수밸브

238 : 급탕밸브 250 : 욕실 255 : 편의공간

본 고안은 이동식 목욕탕에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 히트펌프를 이용한 이동식 목욕탕에 관한 것이다.

이동식 목욕탕은 조선소와 같은 대형 생산시설의 근로자, 채석장 및 토목공 사장의 근로자, 야외 활동이 많은 군인, 해수욕장 및 대규모 건설공사장과 같이 일정한 기간에만 목욕시설이 필요한 장소에 활용되고 있다. 그러나, 종래의 이동식 목욕탕은 온수를 공급하기 위한 수단으로 보일러를 주로 사용하기 때문에, 급수 및 배수시설 외에 연료공급시설이 필요하거나, 화재의 위험성이 있기 때문에 설치될 수 있는 위치에 제약이 따르는 문제가 있었다.

도 1a 및 도 1b에는 종래의 이동식 목욕탕이 도시되어 있다.

종래의 이동식 목욕탕(100)에는 보일러(150)가 설치되고, 보일러(150)에 의해 가열된 물은 온수탱크(170)에 저장된다. 사용자가 욕실(130)에 입실하여 온수를 사용하면, 급수구(155)에 연결된 냉수공급관(도시되지 않음)과 온수탱크(170)에 저장된 온수가 혼합되어 사용자에게 공급된다.

그러나, 종래의 이동식 목욕탕(100)에 사용되는 보일러(150)는 가스 혹은 유류와 같은 화석연료를 사용하기 때문에 연통(153)을 통하여 고온의 배기가스가 배출되므로, 유류저장소, 채석장의 화약고, 주유소와 같이 화기의 사용이 금지된 구역에서는 사용할 수 없고 산장과 같은 곳에서는 주변환경을 오염시키게 되며, 가스누출에 의한 폭발사고 등의 위험성이 있을 뿐만 아니라 연료를 보일러(150)에 수시로 공급하여야 하는 번거로움이 있었다. 또한, 도시가스를 보일러(150)의 연료로 사용하는 경우에는 도시가스 배관이 연결될 수 있는 곳에서만 이동식 목욕탕(100)을 사용할 수 있으므로, 이동식 목욕탕(100)을 사용할 수 있는 위치에 제약이 있었다.

따라서 본 고안의 목적은 상기한 바와 같은 종래 기술들의 단점을 극복하기 위한 것으로, 온수 공급 수단으로 히트펌프를 사용하여 화재 및 가스누출사고를 원천적으로 예방하고 사용 장소에 제약이 따르지 않으며, 동시에 다수의 인원이 사용할 수 있는 이동식 목욕탕을 제공하는 것이다.

본 고안의 일 측면에 따르면, 히트펌프와, 히트펌프에 의해 가열된 물이 저장되는 저탕부와, 저탕부에 저장된 물을 공급받는 욕실과, 히트펌프, 저탕부 및 욕실을 수용하는 컨테이너를 포함하는 이동식 목욕탕이 제공된다.

히트펌프의 냉매는 탄산가스가 사용되는 것이 바람직하고, 컨테이너의 히트펌프가 수용되는 부분에는 덕트 및 그릴이 더 설치될 수 있다.

히트펌프에는 냉매를 고온 및 고압으로 압축하는 압축기와, 고온 및 고압의 냉매를 이용하여 열교환이 일어나게 하는 열교환장치와, 열교환장치에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와, 팽창밸브에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기가 포함된다.

저탕부는 외부로부터 물이 유입되는 급수밸브와 연결되어 있으며, 급수밸브를 통해 유입된 물은 순환펌프를 통해 열교환장치를 통과한다.

저탕부에는 하나 이상의 물탱크가 착탈 가능하게 설치되고, 열교환장치를 통과한 물이 순환펌프에 의해 물탱크의 상부로 유입된다.

이하, 본 고안에 따른 이동식 목욕탕에 대해 상세하게 설명하기로 하며, 첨부도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성요소에 대해 중복되는 설명 및 이미 공지된 기술에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

도 2에는 본 고안에 따른 이동식 목욕탕의 구조가 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 이동식 목욕탕(200)에는 컨테이너(201), 덕트(202), 그릴(203), 출입구(205), 히트펌프(210), 저탕부(230), 물탱크(233), 욕실(250), 욕조(251), 샤워헤드(252), 편의공간(255), 락커(Locker)(256), 출입구(257)가 포함된다.

히트펌프(210), 저탕부(230), 욕실(250) 및 편의공간(255)은 컨테이너(201)에 수용된다. 히트펌프(210)의 전면과 대응하는 컨테이너(201)의 일면에는 그릴(203)이 설치되고 히트펌프(210)의 상부와 대응하는 컨테이너(201)의 일부분에는 덕트(202)가 설치된다.

저탕부(230)에는 복수의 물탱크(233)가 수용되는데, 복수의 물탱크(233)는 각각 착탈 가능하게 설치되어 물탱크(233)의 전체 수는 증감될 수 있다. 이에 대해서는 아래에서 상세히 설명하기로 한다.

욕실(250)에는 욕조(251) 및 샤워헤드(252)가 설치될 수 있는데, 욕실(250)을 사용할 인원의 수나, 입욕이 필요한지의 여부에 따라 욕조(251)의 설치여부 및 샤워헤드(252)의 수를 증감할 수 있다.

편의공간(255)은 락커(256)를 설치하여 탈의실로 이용하거나, 간단한 음료수를 비치하여 사용자가 목욕을 마친 후 음용하게 하는 등 다양한 용도로 활용할 수 있다. 편의공간(255)에는 외부로 출입할 수 있는 출입구(205) 및 욕실(250)로 출입할 수 있는 출입구(257)가 설치된다.

도 3에는 도 2에 도시된 본 고안의 실시예의 작동원리를 설명하기 위한 계통 도가 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 히트펌프(210)에는 냉매순환관(211), 압축기(212), 열교환장치(213), 팽창밸브(214), 증발기(215) 및 급기장치(217)가 포함되고, 저탕부(230)에는 송수관(231), 복수의 물탱크(233), 순환펌프(235), 급수밸브(237) 및 급탕밸브(238)가 포함된다. 도 2와 함께 참조하여 설명하기로 한다.

열교환장치(213)는 냉매순환관(211)의 일부와 송수관(231)의 일부가 서로 접하여 냉매순환관(211) 내부에 주입되어 있는 냉매 및 송수관(231)의 내부를 유동하는 물 사이에 열의 교환이 용이하게 일어날 수 있게 되어 있다.

압축기(212)가 작동하여 기체상태의 냉매를 압축시키면 냉매의 압력 및 온도가 상승하게 된다. 고온고압의 기체상태가 된 냉매는 열교환장치(213)를 거치며 송수관(231)으로 열을 전달한다. 이 때, 냉매는 잠열을 방출하며 응축되어 중온고압의 액체상태가 된다.

열교환장치(213)를 통과한 중온고압 액체상태의 냉매는 팽창밸브(214)를 통과하며 온도와 압력이 낮아져서 저온저압의 에어로졸 상태가 된다. 저온저압의 에어로졸 상태인 냉매는 다시 증발기(215)를 통과하게 된다. 증발기(215)에는 컨테이너(201) 외부의 공기를 증발기(215)로 공급하는 급기장치(217)가 설치되어 있는데, 냉매가 증발기(215)를 통과하며 외부 공기로부터 열을 흡수하여 저온저압의 기체상태로 변하게 된다.

저온저압의 기체상태인 냉매는 다시 압축기(212)에 의해 압축되어 고온고압의 기체상태가 되는데, 이러한 사이클에 의해 냉매는 열교환장치(213)에서는 송수관(231) 내부의 물에 열을 공급하고, 증발기(215)에서는 외부의 공기로부터 열을 흡수하는 과정을 반복하게 된다. 즉, 상술한 과정이 반복되면서 히트펌프(210)는 외부의 공기에 포함된 열을 송수관(231) 내부의 물에 공급하여, 송수관(231) 내부의 물의 온도가 상승된다.

이러한 일련의 과정은 압축기(212)에 공급되는 전기에너지에 의해 일어나게 되므로, 송수관(231) 내부의 물을 가열하는 데에는 전기에너지만이 소요된다. 따라서, 화석연료를 사용하는 종래의 이동식 목욕탕(도 1a의 100참조)과는 달리, 화재의 위험이나 배기가스가 발생되지 않으므로, 이동식 목욕탕(200)은 다양한 장소에서 활용될 수 있는 장점을 갖게 된다.

한편, 냉매로는 탄산가스(이산화탄소)를 사용하는 것이 바람직하다. 탄산가스는 구하기가 용이하여 가격이 저렴하고, 냉매로 널리 사용되었거나 현재 사용되고 있는 염화불화탄소 가스, 수소불화탄소 가스 및 수소화염화불화탄소 가스 보다 대기권의 오존층을 파괴하는 성질이 매우 적으며 무독성이라 인체에 안전하면서도, 냉매로 사용되면 에너지 소비 효율(Coefficient of Performance, COP)은 월등히 높다. 따라서, 가열능력은 우수하면서도 에너지의 소비는 적어지는 장점이 있다. 또한, 응축온도가 약 섭씨 160도까지 도달하므로 상술한 기존의 냉매로는 불가능했던 매우 높은 온도의 물을 공급하는 것이 가능해진다는 장점도 있다.

급수밸브(237)가 닫혀있는 경우, 송수관(231) 내의 물은 순환펌프(235)에 의해 백색 화살표로 표시한 방향으로 순환된다. 즉, 열교환장치(213)를 통과하며 열을 공급받은 송수관(231) 속의 물은 순환펌프(235)의 작동에 의해 물탱크(233)로 유입되고, 물탱크(233)에 저장되어 있던 물은 다시 순환펌프(235)를 거쳐 열교환장 치(213)로 유입되어 가열된다. 따라서, 저탕부(230)는 단열재로 단열을 하는 것이 바람직하다.

이와 같은 방향으로 물을 순환시키는 이유는, 상대적으로 온도가 높은 물일수록 비중이 낮아 물탱크(233)의 상부로 모이게 되므로 상대적으로 저온인 물과 상대적으로 고온인 물이 혼합되지 않도록, 가장 고온인 상태의 물이 물탱크(233)의 상부로 유입되게 한 것이다. 따라서, 물탱크(233)에 공급되는 물의 온도가 높은 경우에는 물탱크(233)의 상부로, 물의 온도가 낮은 경우에는 하부로 공급되도록 송수관(231)을 배관하여야 한다.

물탱크(233)는 필요로 하는 온수의 양에 따라 가감할 수 있다. 상술한 배관 원칙을 벗어나지 않는 범위 내에서 물탱크(233)의 수를 적절히 조절하면 컨테이너(201)의 전체 중량을 효율적으로 관리할 수 있으므로, 컨테이너(201)의 운반 및 설치에 소요되는 비용 및 노력을 최적화 할 수 있다. 물탱크(233)의 가감은 물탱크(233)와 송수관(231)과의 결합이 착탈 가능하되, 수밀을 유지할 수 있는 수단을 사용하여 구현할 수 있다. 비교적 고압에도 사용할 수 있는 커플링 등을 송수관(231) 및 물탱크(233)의 연결부위에 사용하고, 제거된 물탱크(도시되지 않음)가 있는 경우에는 보조송수관(도시되지 않음)을 이용하여, 송수관(231)의 제거된 물탱크(도시되지 않음)의 상부에 연결되어 있던 부분 및 하부에 연결되어 있던 부분을 연결함으로써 저탕부(230)의 기능을 유지하면서 물탱크(233)의 수를 조절할 수 있다.

온수를 사용하기 위하여 사용자가 급탕밸브(238)를 여는 경우, 순환펌 프(235)의 작동은 중지되고, 송수관(231) 내의 물은 검정색 화살표로 표시한 방향으로 유동되어 급탕밸브(238)를 거쳐 욕실(250)로 공급된다. 이 때, 급탕밸브(238)를 통과한 물의 양만큼 급수밸브(237)를 통하여 물이 공급되어야 한다. 급수밸브(237)를 통하여 공급되는 물은 가열되지 않은 물이므로, 상술한 바와 같이 물탱크(233)의 하부로 공급되도록 한다. 즉, 급수밸브(237)를 통하여 공급되는 물은 물탱크(233) 중에 가장 낮은 온도의 물이 저장되어 있던 부분으로 유입된다.

물탱크(233)에 저장되어 있다가 급탕밸브(238)를 통하여 욕실로 공급되는 물은 매우 고온일 수 있으므로, 욕실(250)에는 가열되지 않은 물을 적절히 혼합하여 원하는 온도로 조절할 수 있는 장치(도시되지 않음)가 설치되어야 한다.

사용자가 내부로 들어가게 되는 욕실(250)이나 편의공간(255)에는 조명 및 환기장치가 설치되는 것이 바람직하고, 욕실(250)에서 사용한 물은 하수저장탱크(도시되지 않음)에 저장하였다가 처리장으로 운송하여 처리하거나 정수시설(도시되지 않음)을 설치하여 정수과정을 거친 후 방류할 수 있다.

한편, 히트펌프(210)의 증발기(215)에 공급되어 컨테이너(201) 외부로 배출되는 공기는 증발기(215)에 의해 냉각된다. 따라서, 컨테이너(201)에 덕트(202) 및 그릴(203)을 설치하고, 이를 통한 공기의 유동이 원활하도록 덕트(202) 및 그릴(203)을 적절히 변형시켜 사용하는 것이 가능하다. 이 때, 증발기(215)를 거쳐 냉각된 공기는 주변의 공기 보다 상대적으로 무거우므로, 컨테이너(201)의 상부에 설치된 덕트(202) 주변의 공기가 급기장치(217)에 의해 증발기(215)로 공급되게 하고, 증발기(215)를 거쳐 냉각된 공기는 컨테이너(201) 일면에 설치된 그릴(203)을 통하여 배기되게 하여, 덕트(202)로 냉각된 공기가 혼입되지 않게 하는 것이 바람직하다.

상기에서는 본 고안의 바람직한 실시예에 대해 설명하였지만, 해당기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 실용신안등록청구범위에 기재된 본 고안의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

상술한 본 고안에 의하면, 물을 가열하는 수단으로 히트펌프를 사용하는 이동식 목욕탕을 제공함으로써, 사용이 편리하고 화재나 가스유출 등의 사고가 방지되며, 냉매로 탄산가스를 사용함으로써 환경오염이 감소되고 물을 높은 온도까지 가열할 수 있으므로 많은 동시에 다수의 인원이 사용할 수 있으며, 사용 장소에 대한 제약이 크게 감소되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims

히트펌프와;

상기 히트펌프에 의해 가열된 물이 저장되는 저탕부와;

상기 저탕부에 저장된 물을 공급받는 욕실과;

상기 히트펌프, 상기 저탕부 및 상기 욕실을 수용하는 컨테이너를 포함하는 이동식 목욕탕.
제1항에 있어서,

상기 히트펌프의 냉매는 탄산가스인 이동식 목욕탕.
제1항에 있어서,

상기 컨테이너의 상기 히트펌프가 수용되는 부분에 설치되는 덕트 및 그릴을 더 포함하는 이동식 목욕탕.
제1항에 있어서,

상기 히트펌프는,

냉매를 고온 및 고압으로 압축하는 압축기와;

상기 고온 및 고압의 냉매를 이용하여 열교환이 일어나게 하는 열교환장치와;

상기 열교환장치에서 나온 냉매를 팽창시키는 팽창밸브와;

상기 팽창밸브에서 나온 냉매를 증발시키는 증발기를 포함하는 이동식 목욕탕.
제1항에 있어서,

상기 저탕부는 외부로부터 물이 유입되는 급수밸브와 연결되어 있으며,

상기 급수밸브를 통해 유입된 물은 순환펌프를 통해 상기 열교환장치를 통과하는 이동식 목욕탕.
제5항에 있어서,

상기 저탕부에 착탈 가능하게 설치되는 하나 이상의 물탱크를 더 포함하되, 상기 열교환장치를 통과한 물이 상기 순환펌프에 의해 상기 물탱크의 상부로 유입되는 이동식 목욕탕.