KR200453668Y1

KR200453668Y1 - Freezing trouble and protection method in cold-hot water pipe and rapidity supply system of hot water

Info

Publication number: KR200453668Y1
Application number: KR2020100004286U
Authority: KR
Inventors: 류희원
Original assignee: (주)투피엠
Priority date: 2010-04-23
Filing date: 2010-04-23
Publication date: 2011-05-19

Abstract

본 고안은 지역난방 또는 중앙공급시설을 갖춘 주거용 주택 및 아파트, 오피스텔, 호텔등 에 온수를 급속 공급하는데 있어서 단수의 온수계량기를 사용하고, 온수계량기 후단에 온수공급관으로 따뜻한 온수를 공급하고 온수환수관으로 들어온 나온 차가운 물을 다시 데워 순환시키는 열교환장치를 설치하여 온수를 세대 외부로 배출하지 않고도 열교환이 가능하며, 또한 온수환수관 연결부에 온수를 강제로 순환하기위한 온수순환펌프를 설치하여 원활한 순환이 이루어 지도록 하며, 온수사용시 미지근한 물이 역류하지 않도록 체크밸브을 설치하며, 온수사용시 온수 사용을 감지하기 위한 유수감지지를 설치하며, 온수사용예정 스위치 및 타이머를 설치하여 스위치 및 타이머를 작동하면 배관 내부에 더운물을 공급하고 차가운 물을 환수하여 세대 내부에서 열공급과 환수가 이루어 지며 삼방향 밸브를 사용하여 냉수배관에 온수공급과 환수가 이루어져 냉수배관의 동파를 방지하는것을 특징으로 한다.This design uses a single hot water meter to rapidly supply hot water to residential houses and apartments equipped with local heating or central supply facilities, officetels, hotels, etc., and supplies warm water to the rear end of the hot water meter as a hot water supply pipe and hot water return pipe. It is possible to exchange heat without discharging hot water to the outside of the household by installing a heat exchanger that heats and circulates the cold water that has come in. Also, a hot water circulation pump for forcibly circulating hot water is installed at the hot water return pipe connection to ensure smooth circulation. When the hot water is used, a check valve is installed to prevent lukewarm water from flowing back, and when a hot water is used, a water flow sensing device is installed to detect the use of hot water. It is characterized by preventing the freezing of the cold water pipe by supplying hot water and returning it to the cold water pipe using a three-way valve.

Description

FREEZING TROUBLE AND PROTECTION METHOD IN COLD-HOT WATER PIPE AND RAPIDITY SUPPLY SYSTEM OF HOT WATER}

본 고안은 지역난방 또는 중앙공급식 난방에 사용되는 온수공급시스템과 동파방지에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 지역난방 또는 중앙공급식 난방에서 세대 내부로 공급하는 온수를 버리는 물 없이 급속공급하기 위하여 온수계량기 후단에 열교환장치를 설치하고 열교환장치의 온수공급관에 온수배관 시작점을 연결하고 온수환수관에 강제순환용 펌프를 설치하여 열교환장치에 연결하여 열교환장치에서 데워진 온수를 이용하여 강제순환시켜 버리는 물 없이 급속온수를 공급하고 냉수배관에 열교환장치를 연결하고 외기와 접하는 곳에 동파감지센서를 설치하여 동절기 동파발생시 열교환장치내부의 온수를 강제순환시켜 동파를 방지하는 온수공급시스템를 제공함에 목적이 있다.The present invention relates to a hot water supply system used for district heating or centralized heating and prevention of freezing, and more specifically, a hot water meter to rapidly supply hot water supplied to a household from local heating or centralized heating without disposing of water. Install the heat exchanger at the rear end, connect the hot water piping start point to the hot water supply pipe of the heat exchanger, and install a forced circulation pump in the hot water return pipe to connect to the heat exchanger, and use the warmed water from the heat exchanger to rapidly circulate without water. An object of the present invention is to provide a hot water supply system that prevents freezing by supplying hot water, connecting a heat exchanger to cold water piping, and installing a freeze detection sensor in contact with the outside air to forcibly circulate hot water inside the heat exchanger during winter freezing.

지역난방 이나 중앙공급난방을 사용하는 종래 배관에서는 온수사용시 더운물이 나올때 까지 온수배관에 있는 차가운 온수를 하수구를 통하여 버려져 수자원 낭비가 심하여 물절약을 위한 기술이 등장하고 있으며 동절기에 발생하는 배관의 동파를 방지하기위하여 설치하는 전기열선은 수명이 제한적이고 배관의 일부분에 만 설치하고 있다. In conventional piping using regional heating or centralized heating, cold water from the hot water piping is discarded through the sewer until hot water is used, and waste water resources are severely thrown, and technology for water conservation has emerged. The electric heating wire installed to prevent is limited in life and is installed only in a part of the pipe.

(문헌1)등록특허 10-0940258 2010년 01월 27일(Document 1) Registered Patent 10-0940258 January 27, 2010

종래의 온수급속공급시스템(등록특허 10-0940258)은 온수공급계량기를 경유하여 각수전을 순환하여 순환펌프를 사용하여 온수배출계량기를 통하여 배출되는 온수급속공급시스템은 온수계량기 고장시 실제 온수 사용량과 온수배출량을 측정하기 곤란하며 지역난방 또는 중앙공급시설에서 공급하는 온수는 온수 메인배관 압력이 높아서 세대 내부로 공급시 압력을 낮춰주는 감압밸브를 사용하고 있어 압력이 낮은 세대 내부 온수를 압력이 높은 온수 메인배관으로 이송하는데 압력차이로 순환이 곤란한 문제가 발생되며 냉수배관의 경우 동절기 동파를 방지하기 위하여 전기열선을 사용하고 있으나 에너지 낭비가 심하고 전기열선의 수명이 짧아 동파피해를 입는경우가 발생한다. The conventional hot water rapid supply system (registration patent 10-0940258) circulates each faucet through a hot water supply meter and uses a circulation pump to discharge hot water through the hot water discharge meter. It is difficult to measure the amount of hot water discharge, and hot water supplied from a local heating or central supply facility uses a pressure reducing valve that lowers the pressure when it is supplied to the household because the main pipe pressure is high. It is difficult to circulate due to the pressure difference to transfer to the main pipe, and in the case of cold water piping, electric heating wires are used to prevent freezing in the winter, but there is a case that it suffers from freezing due to excessive energy waste and short life of the electric heating wires.

따라서, 본 고안은 지역난방 또는 중앙공급시설을 갖춘 주거용 주택 및 아파트, 오피스텔, 호텔등 에 온수를 급속 공급하는데 있어서 단수의 온수계량기를 사용하고, 온수계량기 후단에 온수공급관으로 따뜻한 온수를 공급하고 온수환수관으로 들어온 나온 미지근한 물을 다시 데워 순환시키는 열교환장치를 설치하여 온수를 세대 외부로 배출하지 않고도 열교환이 가능하며, 또한 온수환수관 연결부에 온수를 강제로 순환하기위한 온수순환펌프를 설치하여 원활한 순환이 이루어 지도록 하며, 온수사용시 온수사용을 감지하여 온수 공급을 원활하게 하기 위한 유수감지지를 설치하며, 온수사용예정 스위치 및 온수사용예정 타이머를 설치하여 스위치 및 타이머를 작동하면 배관 내부에 더운물을 공급하고 차가운 물을 환수하여 세대 내부에서 온수공급과 환수가 이루어 지며 삼방향 밸브를 사용하여 냉수배관에 열공급과 환수가 이루어져 냉수배관의 동파를 방지하는것을 특징으로 한다.Therefore, the present design uses a single hot water meter to rapidly supply hot water to residential or apartments, officetels, hotels, etc. with district heating or central supply facilities, and supplies warm hot water with a hot water supply pipe to the rear end of the hot water meter. It is possible to exchange heat without discharging hot water to the outside of the household by installing a heat exchanger that reheats and circulates the lukewarm water that has come into the return pipe, and also installs a hot water circulation pump to forcibly circulate hot water at the connection of the hot water return pipe. Circulation is made, and when hot water is used, it detects the use of hot water and installs a water flow sensor to facilitate the supply of hot water.When a switch and timer are operated by installing a switch for hot water use and a timer for hot water use, hot water is supplied to the inside of the pipe It is characterized in that hot water supply and return are made inside the household by returning cold water and heat supply and return to the cold water pipe using a three-way valve to prevent freezing of the cold water pipe.

상기와 같이 구성된 본 고안은 지역난방 또는 중앙공급난방을 이용한 냉온수 공급시스템으로 사용자가 온수사용스위치 또는 타이머를 작동시 온수 순환펌프가 작동하여 온수계량기 후단에 위치한 열교환장치 내부의 더운물을 배관내부로 공급하고, 배관내부에 있는 차거운 물을 열교환장치로 환수하여 다시 더운물로 바뀌는 열교환이 반복되어 수전 개방과 동시에 급속온수공급이 가능하며, 온수가 세대 외부로 유출되지 않아 단수의 온수계량기로 사용량 측정이 가능하며, 온수의 순환이 원활이 이루어져 사용자가 배관 내부에 있는 차가운 물을 버리지 않고 재사용 하여 수자원 낭비를 방지하는 효과가 있으며 열교환장치의 온수를 냉수배관으로 전환이 가능하여 별도의 열원이나 전기을 사용하지 않고 온수의 열로 냉수배관의 동파를 방지하는 효과가 있는 것이다.The present invention configured as described above is a system for supplying hot and cold water using local heating or central heating, and when a user operates a hot water use switch or timer, a hot water circulation pump operates to supply hot water inside the heat exchanger located at the rear end of the hot water meter to the inside of the pipe. And, the heat exchange that converts the cold water inside the pipe to the hot water by repeating the heat exchanger is repeated, and the hot water can be supplied simultaneously with the opening of the faucet, and the amount of water can be measured with a single hot water meter because hot water does not leak out of the household. Since the circulation of hot water is smooth, the user reuses the cold water inside the pipe and reuses it to prevent waste of water resources, and it is possible to convert the hot water from the heat exchanger into cold water piping without using a separate heat source or electricity. It is effective to prevent freezing of the cold water pipe by the heat of the hot water.

도 2는 본 고안에 따른 열교환장치를 이용한 온수배관의 열교환 흐름을 나타낸 흐름도
도 3은 온수 사용시 온수메인배관에서 수전까지의 흐름을 나타내는 흐름도.
1. 열교환장치 9. 삼방향밸브 19. 온수메인환탕배관
1a. 급수연결부 10. 사용예정스위치 20. 열교환장치용 온도조절기
1b. 냉수연결부 11. 사용예정 타이머 21. 열교환장치용 전동밸브
2. 감압밸브 12. 동파감지센서 21a. 온수용 전동밸브
3. 유수감지기 13. 수전 22. 제수밸브
4. 온수계량기 14. 냉수 메인 배관 23. 온수배관
5. 냉수계량기 15. 온수 메인 배관 24. 온수온도조절기
6. 체크밸브 16. 온수 공급관
7. 순환펌프 17. 온수 환수관
8. 열교환장치 타이머 18. 냉수 배관
Figure 2 is a flow chart showing the heat exchange flow of the hot water pipe using the heat exchanger according to the present invention
3 is a flow chart showing the flow from the hot water main pipe to the faucet when using hot water.
1. Heat exchanger 9. Three-way valve 19. Main hot water return pipe
1a. Water supply connection 10. Switch to be used 20. Temperature controller for heat exchanger
1b. Cold water connection 11. Scheduled use 21. Electric valve for heat exchanger
2. Pressure reducing valve 12. Freeze detection sensor 21a. Electric valve for hot water
3. Flow sensor 13. Faucet 22. Distillation valve
4. Hot water meter 14. Cold water main piping 23. Hot water piping
5. Cold water meter 15. Hot water main piping 24. Hot water temperature controller
6. Check valve 16. Hot water supply pipe
7. Circulation pump 17. Hot water return pipe
8. Heat exchanger timer 18. Cold water piping

도 2는 본 발명에 따른 온냉수 동파방지를 겸한 온수공급시스템의 열공급 흐름도이고, 도 3은 사용자가 온수 수전을 사용시 온수의 공급경로를 나타낸 흐름도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 급속온수공급시스템은, 도면에 도시된 바와 같이, 열교환장치(1)에 설치된 열교환장치용 온도조절기(20)로 지정온도를 설정 하고 열교환장치 타임머(8)로 작동 시간을 지정하면 지정된 시간에 열교환장치용 전동밸브(21)를 열어 열교환이 시작된다.
열교환후 열교환장치(1)의 온도가 지정온도에 도달하면 열교환장치용 전동밸브(21)를 닫아서 온수메인배관(15)에서 열원을 공급을 차단 하고 다시 지정된 온도 이하로 내려가면 열교환장치용 전동밸브(21)을 열어 열교환을 한다.
열교환장치용 전동밸브(21)의 열림과 닫힘을 반복하여 지정된 온도를 유지한다.
또한, 온수를 사용하기위하여, 사용예정스위치(10) 또는 사용예정 타이머(11)가 작동되면 순환펌프(7)가 작동하여 열교환기(1)에 있는 더운물을 온수공급관(16)으로 공급하고 온수환수관(17)에 있는 식은물을 열교환기(1)로 보내어 열교환을 시켜 따뜻한 물로 데우기를 반복하여 온수공급관(16)과 온수환수관(17)에 더운물로 순환이 완료되어 온수온도조절기(24)의 온도가 지정된 상한의 온도에 도달하면 순환펌프가 멈추어 온도를 유지하다가 온수공급관(16)과 온수환수관(17)의 온도가 지정된 하한의 온도로 내려가면 다시 순환펌프를 가동하여 지정온도를 유지하여 사용자가 수전(13)을 개방시 즉시 온수가 공급 된다.
또한, 도 3은 온수 사용시 온수메인배관에서 수전까지의 흐름을 나타내는 도면으로, 사용자가 온수를 사용할 경우, 사용자가 수전(13)을 개방한다.
여기서, 공급되는 온수가 온수 메인배관(15)에서 공급되는 압력이 높아 감압밸브(2)를 거쳐서 압력을 낮추어 공급하도록 한다. 예를 들면 온수 메인배관을 통한 온수의 초기 공급시 8kg/㎠ 의 압력일 때 상기 감압밸브(2)로서 5kg/㎠이내의 압력으로 낮추어 공급하도록 한다.
온수계량기(4)의 온수사용량의 측정을 거쳐서 유수감지기(3)를 경유할 때 유수감지기(3)가 사용자의 온수사용을 감지하여 순환펌프(7)를 정지시켜 온수공급관(16)은 물론 온수환수관(17)에서도 온수가 즉시 공급되어 더운물이 나올때 까지 차가운 물을 버리는 일이 없어지며 열교환장치(1)의 열교환을 멈추어도 진다. 온수메인배관(15)에서 공급되는 온수가 보충이 되어 다음사용자도 원활한 온수 사용이 가능하다.
따라서, 본 고안은 사용자가 온수사용스위치 또는 타이머를 작동할 경우, 온수 순환펌프가 작동하여 온수계량기 후단에 위치한 열교환장치 내부의 더운물을 배관내부로 공급하고, 배관내부에 있는 차가운 물을 열교환장치로 환수하는 반복적인 열교환 작용을 통한 수전 개방과 동시에 급속온수공급이 가능하며, 온수가 세대 외부로 유출되지 않으므로, 단수의 온수계량기로서 사용량 측정이 가능하며, 온수의 순환을 원활하도록 하므로, 사용자가 배관 내부에 있는 차가운 물을 버리지 않고 재사용 하도록 하여 수자원 낭비를 방지하는 효과가 있는 것이다.
2 is a heat supply flow diagram of a hot water supply system that also prevents freezing of hot and cold water according to the present invention, and FIG. 3 is a flow chart showing a supply path of hot water when a user uses a hot water faucet.
2 and 3, the rapid hot water supply system according to the present invention, as shown in the drawing, sets a specified temperature with a temperature controller 20 for a heat exchanger installed in a heat exchanger 1 and a heat exchanger timer When the operating time is designated as (8), heat exchange starts by opening the electric valve 21 for the heat exchanger at the designated time.
After the heat exchange, when the temperature of the heat exchanger (1) reaches the specified temperature, the electric valve (21) for the heat exchanger is closed to shut off the supply of heat from the hot water main pipe (15). Open (21) to exchange heat.
The opening and closing of the electric valve 21 for the heat exchanger is repeated to maintain the specified temperature.
In addition, in order to use hot water, when the scheduled switch 10 or the scheduled timer 11 is operated, the circulation pump 7 is operated to supply hot water in the heat exchanger 1 to the hot water supply pipe 16 and hot water The cold water in the hot water supply pipe (16) and the hot water return pipe (17) is repeated by sending the cooled water in the return pipe (17) to the heat exchanger (1) to exchange heat to warm it, so that the hot water temperature controller (24) When the temperature of) reaches the specified upper limit temperature, the circulation pump stops to maintain the temperature, and when the temperature of the hot water supply pipe 16 and the hot water return pipe 17 decreases to the specified lower limit temperature, the circulation pump is operated again to set the specified temperature. By maintaining, when the user opens the faucet 13, hot water is supplied immediately.
In addition, Figure 3 is a view showing the flow from the hot water main pipe to the faucet when using hot water, when the user uses hot water, the user opens the faucet (13).
Here, the supplied hot water has a high pressure supplied from the hot water main pipe 15, and the pressure is reduced through the pressure reducing valve 2 to be supplied. For example, when the pressure of 8 kg/cm 2 is initially supplied to the hot water through the main pipe, the pressure-reducing valve 2 is supplied at a pressure within 5 kg/cm 2.
When passing through the water flow sensor 3 through the measurement of the amount of hot water used by the water meter 4, the water flow sensor 3 detects the user's use of hot water and stops the circulation pump 7 to stop the hot water supply pipe 16 and the hot water Even in the return pipe 17, hot water is supplied immediately so that cold water is not discarded until hot water comes out, and heat exchange of the heat exchanger 1 may be stopped. The hot water supplied from the hot water main pipe 15 is replenished, so that even the next user can use the hot water smoothly.
Therefore, in the present invention, when the user operates the hot water use switch or timer, the hot water circulation pump operates to supply hot water inside the heat exchanger located at the rear end of the hot water meter to the inside of the pipe, and cold water in the inside of the pipe to the heat exchanger. It is possible to supply the hot water at the same time as the faucet is opened through the repeated heat exchange action of returning, and since hot water does not flow out of the household, it is possible to measure the amount of water used as a single hot water meter and to smoothly circulate the hot water. It is effective to prevent waste of water resources by reusing the cool water inside.

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Claims

In the hot water supply system for supplying hot water through the hot water pipe (23) from the hot water main pipe (15) to the district heating supply facility or apartments, officetels, hotels, residential houses with central heating,
The hot water of high pressure diverges to one side of the hot water main pipe 15, and after heat exchange with the hot water supply pipe 16 and the hot water return pipe 17 in the heat exchange device 1 via the distillation valve 22, the hot water main return pipe 19 Hot water is recovered by ), and the other side of the hot water main piping 15 branches off and reduces the high pressure hot water to low pressure, a pressure reducing valve (2), a hot water meter (4) for measuring the amount of hot water supplied, and a heat exchange device ( A hot water supply system characterized by supplying hot water to a hot water supply pipe (16) via 1) and simultaneously using a high pressure heat source supply and a low pressure hot water supply to the hot water main pipe (15).

According to claim 1
Hot water supply system characterized in that the temperature control of the heat exchanger (1) is controlled by opening and closing of the electric valve (21) for the heat exchanger that is controlled by the temperature sensor (20) for the heat exchanger installed in the heat exchanger (1).

According to claim 1
Temperature control of the hot water pipe (23) is installed in the hot water supply pipe (16) or hot water return pipe (17)
A hot water supply system characterized by controlling the operation and stop of the circulation pump (7) controlled by a temperature sensor.

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