KR20100036536A - 1관 3수로 가스 보일러 - Google Patents

1관 3수로 가스 보일러 Download PDF

Info

Publication number
KR20100036536A
KR20100036536A KR1020080095803A KR20080095803A KR20100036536A KR 20100036536 A KR20100036536 A KR 20100036536A KR 1020080095803 A KR1020080095803 A KR 1020080095803A KR 20080095803 A KR20080095803 A KR 20080095803A KR 20100036536 A KR20100036536 A KR 20100036536A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat exchanger
hot water
whirlpool
water
temperature
Prior art date
Application number
KR1020080095803A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101030832B1 (ko
Inventor
김규호
전세균
구자길
윤희중
고종윤
장기현
Original Assignee
린나이코리아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 린나이코리아 주식회사 filed Critical 린나이코리아 주식회사
Priority to KR1020080095803A priority Critical patent/KR101030832B1/ko
Publication of KR20100036536A publication Critical patent/KR20100036536A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101030832B1 publication Critical patent/KR101030832B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/38Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water contained in separate elements, e.g. radiator-type element
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00Hot-water central heating systems
    • F24D3/08Hot-water central heating systems in combination with systems for domestic hot-water supply
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/22Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating
    • F24H1/34Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side
    • F24H1/36Water heaters other than continuous-flow or water-storage heaters, e.g. water heaters for central heating with water chamber arranged adjacent to the combustion chamber or chambers, e.g. above or at side the water chamber including one or more fire tubes
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24HFLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H9/00Details
    • F24H9/20Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24H9/2007Arrangement or mounting of control or safety devices for water heaters

Abstract

본 발명은 1관 3수로 가스 보일러에 관한 것으로 특히, 공지된 가스 보일러에 있어서, 순환펌프 입구와 난방 배관 환수구 및 2차 열교환기 출구와 메인 열교환기의 출구 사이에 설치되는 분기관과; 메인 열교환기에서 배출된 후 3차 열교환기로 유입되는 고온의 온수 공급량을 제어하는 혼합온도 조절밸브와; 순환펌프를 통해 공급되는 혼합수에서 발생되는 열기를 이용하여 월풀욕조를 순환하는 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3차 열교환기와; 월풀 사용모드를 선택하였을 때에 한하여 순환펌프를 통해 펌핑되어 오는 혼합수를 3차 열교환기를 메인 열교환기 측으로 전달해 주는 제 2 삼방변과; 월풀욕조 내의 온수를 3차 열교환기를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프와; 월풀욕조를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 1 수량센서와; 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프;를 부가 설치하되, 필요에 따라서는 2차 열교환기의 온수 출구와 3차 열교환기의 월풀 온수 유입구 사이에는 제 2 온/오프 밸브와 역류 방지용 체크밸브를 구비한 월풀욕조 물 보충관은 더 설치한 것을 특징으로 한다.
따라서, 하나의 가스 보일러를 이용하여 온수와 난방기능은 물론 월풀욕조에 버블이 포함된 온수까지 제공할 수 있어 가스 보일러 자체를 다양한 용도로 사용할 수 있음은 물론 사용자의 선호도를 대폭 향상시킬 수 있고, 또 별도의 월풀욕조 온수 가열기기의 구매가 필요 없어 사용자의 경제적인 부담은 줄일 수 있고, 월풀의 사용중 욕조 물이 일정수위 이하로 내려갔을 때 온수 또는 직수를 직접 보충받을 수 있어 월풀의 사용성 자체를 대폭 향상시킬 수 있는 것이다.
Figure P1020080095803
1관 3수로, 가스 보일어, 월풀

Description

1관 3수로 가스 보일러{Gas boiler with one pipe and tree waterways}
본 발명은 1관 3수로 가스 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 메인 열교환기와 온수 가열용 2차 열교환기를 구비하고 온수와 난방기능을 수행하는 가스 보일러에 월풀욕조용 물을 공급하기 위한 또 다른 3차 열교환기를 부가 설치하여 온수와 난방수 및 월풀욕조물이 서로 섞이지 않는 상태에서 상호 간에 목표로 하는 온도를 갖는 물이 각각에 공급되도록 하여 하나의 가스 보일러를 이용하여 온수와 난방기능은 물론 월풀의 욕조에 있는 온수에 버블을 포함시킨 상태로 순환시키면서 원하는 온도를 유지시킬 수 있도록 함은 물론 필요에 따라서는 월풀욕조에서 필요로 하는 온수를 자동 보충할 수 있도록 발명한 것이다.
일반적으로 보일러(Boiler)는, 석유이나 석탄 및 가스 등을 연료로 사용하여 이를 연소시키거나 히터에 전기를 공급시켜 발생되는 연소열 및 전열을 이용하여 물을 가열하여 각종 난방시설 등에 더운물을 공급하기 위하여 물을 끓이는 시설을 말하며, 주택용 보일러의 경우에는 실내의 바닥 등에 설치된 배관에 더운물을 공급하여 난방을 하거나, 급수관을 통해 온수의 공급 등에 사용되어 지고 있다.
이와 같은 종래 보일러는 대부분 도 1과 같이, 메인 열교환기(1)와 온수 가열용 2차 열교환기(2), 삼방변(3) 및 순환펌프(4) 등을 구비하고 버너로 메인 열교환기(1)를 가열하여 순환펌프(4)의 구동에 부응하여 그 내부를 순환하는 온수를 열매로서 이용하여 난방 배관(5)을 통해 실내 난방을 실시하거나, 메인 열교환기(1)를 순환하는 열매를 간접 열교환기인 온수 가열용 2차 열교환기(2)의 1차측 열발산 히팅 코일(2a)을 순환시켜 2차 열교환기(2)의 2차측 열교환 히팅 코일(2b)을 흐르는 직수를 가열하는 방식을 통해 사용자에게 온수를 제공하는 1관 2수로 방식으로 되어 있다.
그러나 이와 같은 구성을 갖는 보일러는 결국 난방기능과 온수 공급 기능만을 수행하게 되는데, 특히 온수의 경우에 있어서도 단순히 사용자가 원하는 온도를 갖는 온수를 제공할 뿐 월풀과 같이 버블을 포함한 온수를 제공할 수는 없다.
한편, 종래 일부 온수순환식 난방기에서는, 버너로 가열되어 순환되는 온수를 열매로서 이용하여, 예를 들면 실내공기를 순환시키는 송풍기 내에 열교환기를 설치하고, 상기 열교환기로 온수를 유도하여 실내공기를 가열하여 온풍으로 송풍함으로써 난방을 행하거나, 마루 밑에 설치된 온수매트에 온수를 순환시켜 마루난방을 행함과 아울러, 액체-액체식의 열교환기로 온수를 유도하여 욕조 내의 물을 상기 액체-액체식의 열교환기에 순환시켜 온수로부터의 열전달에 의해 가열한 후, 욕조로 환류하여 욕조 내의 목욕물을 가열하는 것(즉, 욕조가열)이 있다.
상기 종래와 같은 온수순환식 난방기에서의 버너는 온수난방과 욕조 가열을 동시에 시행해도 충분하도록 최대연소량이 비교적 큰 것이 이용하는 한편, 연소소 음은 버너에서의 연소량이 커짐에 따라 증가하므로, 상기와 같이 버너의 최대연소량이 크면 최대연소량으로 연소시켰을 때의 연소소음이 상당히 커진다.
뿐만 아니라, 이와 같은 구성을 갖는 온수순환식 난방기의 경우 결국 난방기능과 온수 공급 기능만을 수행하게 되며, 특히 온수의 경우에 있어서도 단순히 사용자가 원하는 온도를 갖는 온수를 일반욕조에 제공할 뿐 월풀과 같이 버블을 포함한 온수를 제공할 수는 없다.
물론, 상기와 같은 온수순환식 난방기에서 발생되는 연소소음을 해결하기 위한 방법으로 특허등록 제10-0200518호로 온수순환식 난방기가 제시된 바도 있는데, 이는 1개의 버너로 가열한 온수를 이용하여 온수난방과 욕조 가열을 각각 행하는 온수 순환식 난방기에 있어서, 상 온수난방과 욕조의 가열중 어느 하나만을 행할 경우에, 상기 버너 연소량의 상한을 최대 연소량보다 낮은 소정의 연소량으로 제한하는 연소량 제어수단을 구비시킨 것에 불과하다.
즉, 상 온수난방과 욕조의 가열중 어느 하나만을 행할 경우에, 상기 버너 연소량의 상한을 최대 연소량보다 낮은 소정의 연소량으로 제한하는 연소량 제어수단을 구비시켜 연소소음을 가능한 한 적게 할 수 있는 것에 불과할 뿐 일반 온수와 별개로 버블이 포함된 온수를 필요로 하는 월풀용 온수로 제공할 수는 없는 문제점이 있다.
본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출한 것으로, 메인 열교환기와 온수 가열용 2차 열교환기를 구비하고 온수와 난방기능을 수행하는 1관 2수로 방식의 가스 보일러에 월풀욕조용 물을 공급하기 위한 3차 열교환기를 부가 설치하여 온수와 난방수 및 월풀욕조물이 서로 섞이지 않는 상태에서 상호 간에 목표로 하는 온도를 갖는 난방수 또는 일반온수 및 버블이 포함되는 월풀용 온수를 원하는 온도로 계속 가열시켜 주며 순환시킬 수 있도록 함으로써 하나의 가스 보일러를 이용하여 온수와 난방기능은 물론 월풀의 욕조에 버블이 포함된 온수(즉, 환수되는 난방수 또는 온수에 메인 열교환기에서 직접 배출되는 고온의 온수를 일부 혼합하여 이 혼합수에서 발생되는 열로 직수를 가열하고 이에 에어 펌프를 통해 버블을 혼합시킨 물)까지 제공할 수 있어 가스 보일러 자체를 다양한 용도로 사용할 수 있음은 물론 사용자의 선호도를 대폭 향상시킬 수 있고, 또 별도의 월풀욕조 온수 가열기기의 구매가 필요 없어 사용자의 경제적인 부담은 줄일 수 있는 1관 3수로 가스 보일러를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 월풀의 사용중 욕조 물이 일정수위 이하로 내려갔을 때 필요에 따라 일정량의 온수 또는 직수를 직접 보충받을 수 있도록 하여 월풀의 사용성 자체를 대폭 향상시킬 수 있는 1관 3수로 가스 보일러를 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예는, 버너의 연소열을 이용하여 난방수를 직집 가열하거나 온수의 가열에 필요한 물을 가열시켜 주는 메인 열교환기와; 열발산 히팅 코일과 열교환 히팅 코일을 구비하고 상기 메인 열교환기에서 공급하는 물의 온도를 이용하여 직수를 가열하여 사용자에게 온수를 제공하는 온수 가열용 2차 열교환기와; 상기 메인 열교환기에서 배출되는 물을 난방 배관 또는 2차 열교환기의 열발산 히팅 코일 중 어느 한 측으로 공급해 주는 제 1 삼방변과; 상기 제 1 삼방변의 절체 방향에 부응하여 메인 열교환기에서 배출되어 난방 배관 또는 2차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통해 흐르는 온수를 강제로 펌핑하여 다시 메인 열교환기 측으로 환수시켜 주는 순환펌프와; 키 입력부와 메인 열교환기의 출구에 설치된 제 1 온도센서로부터 각종 입력신호를 입력받고 자체 내에 기 입력된 제어프로그램을 수행하여 상기 버너와 삼방변 및 순환펌프의 구동 제어를 포함한 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부를 구비한 가스 보일러에 있어서, 상호 공접된 순환펌프 입구와 난방 배관 환수구 및 2차 열교환기 출구와 메인 열교환기의 출구 사이에 설치되는 분기관과; 상기 분기관 상에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기에서 배출된 후 3차 열교환기로 유입되는 고온의 온수 공급량을 제어하는 혼합온도 조절밸브와; 열발산 히팅 코일과 열교환 히팅 코일을 구비하고 상기 순환펌프의 출구와 메인 열교환기의 입수구 사이에 설치되어 순환펌프를 통해 공급되는 혼합수에서 발생되는 열기를 이용하여 월풀욕조를 순환하는 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3차 열교환기와; 상기 순환펌프의 출구와 메인 열교환기의 입수구 및 3차 열교환기의 열발산 히 팅 코일 일측 사이에 설치되어 사용자가 월풀 사용모드를 선택하였을 때에 한하여 순환펌프를 통해 펌핑되어 오는 혼합수를 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통해 메인 열교환기 측으로 전달해 주는 제 2 삼방변과; 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조 내의 온수를 3차 열교환기를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프와; 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 설치되어 월풀욕조를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 1 수량센서와; 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 출구에 설치되어 월풀 온수 순환펌프에 의해 월풀욕조와 3차 열교환기를 순환하는 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프;를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상호 공접된 순환펌프 입구와 난방 배관 환수구 및 분기관의 출구와 상기 2차 열교환기의 열발산 히팅 코일 출구 사이에는 제어부의 제어를 받아 온수 사용시에는 개방되고, 온수 모드 오프 상태에서 월풀 사용모드 선택시 폐쇄되는 제 1 온/오프 밸브를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 난방 배관 환수구와 제 1 온/오프 밸브 출구의 공접부에 온수 및 난방수 환수온도를 검출하는 제 4 온도센서를 설치하고, 상기 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일 입수구에 혼합수 온도를 검출하는 제 5 온도센서를 설치하여 상기 제어부로 하여금 환수되는 온수 또는 난방수 환수온도 대비 순환펌프를 통해 3차 열교환기로 유입되는 혼합수 온도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
그리고, 필요에 따라서는 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일 출구에 제 6 온 도센서를 설치하여 월풀 사용시 제어부로 하여금 상기 제 5 온도센서를 통해 검출되는 혼합수 온도 대비 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일을 통과한 온수의 온도차 비교를 통해 해당 월풀의 부하량을 산출하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 필요에 따라서는 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서를 부가 설치하고 제어부로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서를 통해 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구의 온도 차를 검출하여 이를 사용자의 월풀욕조 설정온도와 비교하고 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량 자동 조절을 통해 월풀욕조의 온수 온도가 사용자의 설정온도를 유지할 수 있도록 제어하게 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 2차 열교환기의 온수 출구와 상기 3차 열교환기의 월풀 온수 유입구 사이에는 제어부에 의해 온/오프 제어되는 제 2 온/오프 밸브와 역류 방지용 체크밸브를 구비한 월풀욕조 물 보충관은 더 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 상기 월풀욕조 내에는 저수위검출센서를 설치하고, 상기 월풀욕조 물 보충관에는 제 2 수량센서를 부가 설치하여 상기 제어부로 하여금 월풀 사용 모드에서 월풀욕조 내 물이 일정수위 이하로 저하된 것으로 감지되면 상기 제 2 온/오프 밸브를 개방하고 제 2 수량센서를 통해 보충되는 수량을 산출하며 2차 열교환기의 열교환 히팅 코일을 통과한 직수를 정해진 량만큼 월풀욕조로 자동 보충받을 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 순환펌프의 설치 위치는 필요에 따라 제 2 삼방변의 입구 측이 아 닌 제 2 삼방변 및 3차 열교환기의 후단부와 메인 열교환기의 입수구 사이에 변경 설치한 것을 특징으로 한다.
한편, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예는, 버너의 연소열을 이용하여 난방수를 직집 가열하거나 온수의 가열에 필요한 물을 가열시켜 주는 메인 열교환기와; 열발산 히팅 코일과 열교환 히팅 코일을 구비하고 상기 메인 열교환기에서 공급하는 물의 온도를 이용하여 직수를 가열하여 사용자에게 온수를 제공하는 온수 가열용 2차 열교환기와; 상기 메인 열교환기에서 배출되는 물을 난방 배관 또는 2차 열교환기의 열발산 히팅 코일 중 어느 한 측으로 공급해 주는 제 1 삼방변과; 상기 제 1 삼방변의 절체 방향에 부응하여 메인 열교환기에서 배출되어 난방 배관 또는 2차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통해 흐르는 온수를 강제로 펌핑하여 다시 메인 열교환기 측으로 환수시켜 주는 순환펌프와; 키 입력부와 메인 열교환기의 출구에 설치된 제 1 온도센서로부터 각종 입력신호를 입력받고 자체 내에 기 입력된 제어프로그램을 수행하여 상기 버너와 삼방변 및 순환펌프의 구동 제어를 포함한 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부를 구비한 가스 보일러에 있어서, 상기 메인 열교환기의 출구와 제 1 삼방변을 잊는 관체 상에 일단부가 각각 연결된 상태에서 타단부는 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 양 단부에 각각 결합되는 분기관 및 리턴관과; 상기 리턴관 상에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기에서 배출된 후 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통과하는 고온의 온수 통과량을 제어하는 혼합온도 조절밸브와; 상기 리턴관 상에 설치되어 물의 통과량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 3 수량센서와; 열 발산 히팅 코일과 열교환 히팅 코일을 구비하고 상기 분기관 및 리턴관의 양 단부에 결합되어 메인 열교환기에서 공급되는 고온의 온수 온도를 이용하여 순환중인 월풀의 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3차 열교환기와; 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조 내의 온수를 3차 열교환기를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프와; 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 설치되어 월풀욕조를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 1 수량센서와; 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 출구에 설치되어 월풀 온수 순환펌프에 의해 월풀욕조와 3차 열교환기를 순환하는 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프;를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인 열교환기의 출구와 제 1 삼방변을 잊는 관체 상에서 리턴관의 후측부와, 상기 2차 열교환기의 열교환 히팅 코일 출구와 순환펌프 사이에 설치된 배관의 중간부에 제어부의 출력신호에 부응하여 절체방향이 제어되는 제 3 삼방변을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어부에서는 사용자가 온수 및 난방 모드 오프 상태에서 월풀 전용 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변의 볼을 2차 열교환기 측으로 절체하고, 난방 또는 온수 겸용 월풀 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변의 볼을 바이패스 관측으로 절체하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 리턴관 상에서 혼합온도 조절밸브 출구 측에는 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통과한 물의 온도를 검출하는 제 5 온도센서를 부가 설치하고, 상기 메인 열교환기와 제 1 삼방변 사이에 설치된 관체에 있어서 리턴관이 결합된 부위의 후방부에 제 7 온도센서를 부가 설치하여 상기 제어부로 하여금 월풀 사용모드시 3차 열교환기를 통과한 물의 온도와 이 통과물과 메인 열교환기에서 배출된 물이 혼합된 혼합수의 온도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 필요에 따라서는 상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서를 부가 설치하고 제어부로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서를 통해 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구의 온도 차를 검출하여 이를 사용자의 월풀욕조 설정온도와 비교하고 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량 자동 조절을 통해 월풀욕조의 온수 온도가 사용자의 설정온도를 유지할 수 있도록 제어하게 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 2차 열교환기의 온수 출구와 상기 3차 열교환기의 월풀 온수 유입구 사이에는 제어부에 의해 온/오프 제어되는 제 2 온/오프 밸브와 역류 방지용 체크밸브를 구비한 월풀욕조 물 보충관은 더 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 상기 월풀욕조 내에는 저수위검출센서를 설치하고, 상기 월풀욕조 물 보충관에는 제 2 수량센서를 부가 설치하여 상기 제어부로 하여금 월풀 사용 모드에서 월풀욕조 내 물이 일정수위 이하로 저하된 것으로 감지되면 상기 제 2 온/오프 밸브를 개방하고 제 2 수량센서를 통해 보충되는 수량을 산출하며 2차 열교환기의 열교환 히팅 코일을 통과한 직수를 정해진 량만큼 월풀욕조로 자동 보충받을 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 두 실시 예에 있어서 상기 월풀 온수 순환펌프는 초기에 보충된 물의 자동 배출을 방지하는 체크 밸브를 구비하고 전원전압의 공급시 별도의 물 보충 없이 즉시 구동되는 자흡식 펌프인 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 1관 3수로 가스 보일러에 의하면, 메인 열교환기와 온수 가열용 2차 열교환기를 구비하고 온수와 난방기능을 수행하는 1관 2수로 방식의 가스 보일러에 월풀욕조용 물을 데울 수 있는 3차 열교환기와 버블을 공급시킬 수 있는 에어 펌프 등을 부가 설치하여 온수와 난방수 및 월풀욕조 물이 서로 섞이지 않는 상태에서 상호 간에 목표로 하는 온도를 갖는 난방수 또는 일반온수 및 버블이 포함되는 월풀용 온수를 계속 가열시켜 주며 순환 공급시킬 수 있도록 함으로써 하나의 가스 보일러를 이용하여 온수와 난방기능은 물론 월풀욕조에 버블이 포함된 온수까지 제공할 수 있어 가스 보일러 자체를 다양한 용도로 사용할 수 있음은 물론 사용자의 선호도를 대폭 향상시킬 수 있고, 또 별도의 월풀욕조 온수 가열기기의 구매가 필요 없어 사용자의 경제적인 부담은 줄일 수 있다.
뿐만 아니라 월풀의 사용중 욕조 물이 일정수위 이하로 내려갔을 때 필요에 따라 일정량의 온수 또는 직수를 직접 보충받을 수 있어 월풀의 사용성 자체를 대폭 향상시킬 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성도를 나타낸 것이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성도를 나타낸 것이다.
이에 따르면 본 발명의 일 실시 예는 도 2와 같이, 버너의 연소열을 이용하여 난방수를 직집 가열하거나 온수의 가열에 필요한 물을 가열시켜 주는 메인 열교환기(1)와; 열발산 히팅 코일(2a)과 열교환 히팅 코일(2b)을 구비하고 상기 메인 열교환기(1)에서 공급하는 물의 온도를 이용하여 직수를 가열하여 사용자에게 온수를 제공하는 온수 가열용 2차 열교환기(2)와; 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되는 물을 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 중 어느 한 측으로 공급해 주는 제 1 삼방변(3)과; 상기 제 1 삼방변(3)의 절체 방향에 부응하여 메인 열교환기(1)에서 배출되어 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)을 통해 흐르는 온수를 강제로 펌핑하여 다시 메인 열교환기(1) 측으로 환수시켜 주는 순환펌프(4)와; 키 입력부(6)와 메인 열교환기(1)의 출구에 설치된 제 1 온도센서(Th1)로부터 각종 입력신호를 입력받고 자체 내에 기 입력된 제어프로그램을 수행하여 상기 버너와 삼방변 및 순환펌프의 구동 제어를 포함한 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부(7)를 구비한 가스 보일러에 있어서,
상호 공접된 순환펌프(4) 입구와 난방 배관(5) 환수구 및 2차 열교환기(2) 출구와 메인 열교환기(1)의 출구 사이에 설치되는 분기관(8)과;
상기 분기관(8) 상에 설치된 상태에서 제어부(7)의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기(1)에서 배출된 후 3차 열교환기(10)로 유입되는 고온의 온수 공급량을 제어하는 혼합온도 조절밸브(9)와;
열발산 히팅 코일(10a)과 열교환 히팅 코일(10b)을 구비하고 상기 순환펌프(4)의 출구와 메인 열교환기(1)의 입수구 사이에 설치되어 순환펌프(4)를 통해 공급되는 혼합수에서 방출되는 열기를 이용하여 월풀욕조(22)를 순환하는 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3차 열교환기(10)와;
상기 순환펌프(4)의 출구와 메인 열교환기(1)의 입수구 및 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 일측 사이에 설치되어 사용자가 월풀 사용모드를 선택하였을 때에 한하여 순환펌프(4)를 통해 펌핑되어 오는 혼합수를 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통해 메인 열교환기(1) 측으로 전달해 주는 제 2 삼방변(12)과;
상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조(22) 내의 온수를 3차 열교환기(10)를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프(23)와;
상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입수구에 설치되어 월풀욕조를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부(7)로 전달하는 제 1 수량센서(24)와;
상기 3차 열교환기(2)의 열교환 히팅 코일(10b) 출구에 설치되어 월풀 온수 순환펌프(23)에 의해 월풀욕조(22)와 3차 열교환기(10)를 순환하는 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프(25);를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상호 공접된 순환펌프(4) 입구와 난방 배관(5) 환수구 및 분기관(8)의 출구와 상기 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 출구 사이에는, 제어부(7)의 제어를 받아 온수 사용시에는 개방되고 온수 모드 오프 상태에서 월풀 사용모드 선택시 폐쇄되는 제 1 온/오프 밸브(13)를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또, 난방 배관(5) 환수구와 제 1 온/오프 밸브(13) 출구의 공접부에 온수 및 난방수 환수온도를 검출하는 제 4 온도센서(Th4)를 설치하고, 상기 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 입수구에 혼합수 온도를 검출하는 제 5 온도센서(Th5)를 설치하여 상기 제어부(7)로 하여금 환수되는 온수 또는 난방수 환수온도 대비 순환펌프(4)를 통해 3차 열교환기(10)로 유입되는 혼합수 온도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
그리고, 필요에 따라서는 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 출구에 제 6 온도센서(Th6)를 설치하여 월풀 사용시 상기 제어부(7)로 하여금 상기 제 5 온도센서(Th5)를 통해 검출되는 혼합수 온도 대비 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 온수의 온도차 비교를 통해 해당 월풀의 부하량을 산출하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 필요에 따라서는 상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 부가 설치하고 상기 제어부(7)로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 통해 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구의 온도 차를 검출하여 이를 사용자의 월풀욕조 설정온도와 비교하고 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐 량 자동 조절을 통해 월풀욕조(22)의 온수 온도가 사용자의 설정온도를 유지할 수 있도록 제어하게 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 2차 열교환기(2)의 온수 출구와 상기 3차 열교환기(10)의 월풀 온수 유입구 사이에는 상기 제어부(7)에 의해 온/오프 제어되는 제 2 온/오프 밸브(26)와 역류 방지용 체크밸브(27)를 구비한 월풀욕조 물 보충관(28)은 더 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 상기 월풀욕조(22) 내에는 저수위검출센서(30)를 설치하고, 상기 월풀욕조 물 보충관(28)에는 제 2 수량센서(29)를 부가 설치하여 상기 제어부(7)로 하여금 월풀 사용 모드에서 월풀욕조(22) 내 물이 일정수위 이하로 저하된 것으로 감지되면 상기 제 2 온/오프 밸브(26)를 개방하고 제 2 수량센서(29)를 통해 보충되는 수량을 산출하며 2차 열교환기(2)의 열교환 히팅 코일(10b)을 통과한 직수를 정해진 량만큼 월풀욕조(22)로 자동 보충시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 순환펌프(4)의 설치 위치는 필요에 따라 제 2 삼방변(12)의 입구 측이 아닌 제 2 삼방변(12) 및 3차 열교환기(10)의 후단부와 메인 열교환기(1)의 입수구 사이에 변경 설치한 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예는 도 3에 도시된 바와 같이, 버너의 연소열을 이용하여 난방수를 직집 가열하거나 온수의 가열에 필요한 물을 가열시켜 주는 메인 열교환기(1)와; 열발산 히팅 코일(2a)과 열교환 히팅 코일(2b)을 구비하고 상기 메인 열교환기(1)에서 공급하는 물의 온도를 이용하여 직수를 가열하여 사용자에게 온수를 제공하는 온수 가열용 2차 열교환기(2)와; 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되는 물을 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 중 어느 한 측으로 공급해 주는 제 1 삼방변(3)과; 상기 제 1 삼방변(3)의 절체 방향에 부응하여 메인 열교환기(1)에서 배출되어 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)을 통해 흐르는 온수를 강제로 펌핑하여 다시 메인 열교환기(1) 측으로 환수시켜 주는 순환펌프(4)와; 키 입력부(6)와 메인 열교환기(1)의 출구에 설치된 제 1 온도센서(Th1)로부터 각종 입력신호를 입력받고 자체 내에 기 입력된 제어프로그램을 수행하여 상기 버너와 삼방변 및 순환펌프의 구동 제어를 포함한 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하는 제어부(7)를 구비한 가스 보일러에 있어서,
상기 메인 열교환기(1)의 출구와 제 1 삼방변(3)을 잊는 관체(14) 상에 일단부가 각각 연결된 상태에서 타단부는 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10b) 양 단부에 각각 결합되는 분기관(16) 및 리턴관(17)과;
상기 리턴관(17) 상에 설치된 상태에서 제어부(7)의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기(1)에서 배출된 후 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10b)을 통과하는 고온의 온수 통과량을 제어하는 혼합온도 조절밸브(9)와;
상기 리턴관(17) 상에 설치되어 물의 통과량을 검출하여 제어부(7)로 전달하는 제 3 수량센서(18)와;
열발산 히팅 코일(10a)과 열교환 히팅 코일(10b)을 구비하고 상기 분기관(16) 및 리턴관(17)의 양 단부에 결합되어 메인 열교환기(1)에서 공급되는 고온의 온수 온도를 이용하여 순환중인 월풀 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3 차 열교환기(10)와;
상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조(22) 내의 온수를 3차 열교환기(10)를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프(23)와;
상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입수구에 설치되어 월풀욕조(22)를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부(7)로 전달하는 제 1 수량센서(24)와;
상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 출구에 설치되어 월풀 온수 순환펌프(23)에 의해 월풀욕조(22)와 3차 열교환기(10)를 순환하는 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프(25);를 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 메인 열교환기(1)의 출구와 제 1 삼방변(3)을 잊는 관체(14) 상에서 리턴관(17)의 후측부와, 상기 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(10a) 출구와 순환펌프(4) 사이에 설치된 배관(15)의 중간부에 상기 제어부(7)의 출력신호에 부응하여 절체방향이 제어되는 제 3 삼방변(20)을 부가 설치한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제어부(7)에서는 사용자가 온수 및 난방 모드 오프 상태에서 월풀 전용 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변(20)의 볼을 2차 열교환기(2) 측으로 절체하고, 난방 또는 온수 겸용 월풀 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변(20)의 볼을 바이패스 관(19) 측으로 절체하는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 리턴관(17) 상에서 혼합온도 조절밸브(9) 출구 측에는 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 물의 온도를 검출하는 제 5 온도센 서(Th5)를 부가 설치하고, 상기 메인 열교환기(1)와 제 1 삼방변(3) 사이에 설치된 관체(14)에 있어서 리턴관(17)이 결합된 부위의 후방부에 제 7 온도센서(Th7)를 부가 설치하여 상기 제어부(7)로 하여금 월풀 사용모드시 3차 열교환기(10)를 통과한 물의 온도와 이 통과 물과 메인 열교환기(1)에서 배출된 물이 혼합된 혼합수의 온도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 필요에 따라서는 상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 부가 설치하고 상기 제어부(7)로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 통해 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구의 온도 차를 검출하여 이를 사용자의 월풀욕조 설정온도와 비교하고 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량 자동 조절을 통해 월풀욕조(22)의 온수 온도가 사용자의 설정온도를 유지할 수 있도록 제어하게 한 것을 특징으로 한다.
또, 상기 2차 열교환기(2)의 온수 출구와 상기 3차 열교환기(10)의 월풀 온수 유입구 사이에는 상기 제어부(7)에 의해 온/오프 제어되는 제 2 온/오프 밸브(26)와 역류 방지용 체크밸브(27)를 구비한 월풀욕조 물 보충관(28)은 더 설치한 것을 특징으로 한다.
뿐만 아니라, 상기 월풀욕조(22) 내에는 저수위검출센서(30)를 설치하고, 상기 월풀욕조 물 보충관(28)에는 제 2 수량센서(29)를 부가 설치하여 상기 제어부(7)로 하여금 월풀 사용 모드에서 월풀욕조(22) 내 물이 일정수위 이하로 저하된 것으로 감지되면 상기 제 2 온/오프 밸브(26)를 개방하고 제 2 수량센서(29)를 통해 보충되는 수량을 산출하며 2차 열교환기(2)의 열교환 히팅 코일(2b)을 통과한 직수를 정해진 량만큼 월풀욕조(22)로 자동 보충시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 두 실시 예에 있어서 상기 월풀 온수 순환펌프(23)는 초기에 보충된 물의 자동 배출을 방지하는 체크 밸브를 구비하고 전원전압의 공급시 별도의 물 보충 없이 즉시 구동되는 자흡식 펌프인 것을 특징으로 한다.
여기서 미설명 부호 21은 사용자가 온수를 사용할 때 그 량을 검출함과 동시에 직수 통과량을 제어하는 수량센서 및 수량조절밸브이고, Th2는 직수온도 검출용 제 2 온도센서이며, Th3는 2차 열교환기(2)의 열교환 히팅 코일(2b)을 통과하며 가열된 온수의 온도를 검출하는 제 3 온도센서이다.
이와 같이 구성된 본 발명 1관 3수로 가스 보일러에 대한 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예는 공지된 가스 보일러에 있어서, 혼합온도 조절밸브(9)를 구비한 분기관(8)과, 월풀 온수 가열용 3차 열교환기(10), 제 2 삼방변(12), 월풀 온수 순환펌프(23), 제 1 수량센서(24) 및 에어 펌프(25)를 부가 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 공지된 가스 보일러의 구성요소 중 메인 열교환기(1)는 버너를 구비하고 버너의 가스 연소열을 이용하여 히팅 코일 내에 흐르는 난방수를 직집 가열하거나 온수의 가열에 필요한 물을 가열시켜 주는 기능을 수행하고, 2차 열교환기(2)는 열발산 히팅 코일(2a)과 열교환 히팅 코일(2b)을 구비하고 상기 메인 열교환기(1)에서 공급하는 물의 온도를 이용하여 직수를 가열하여 사용자에게 온수를 제공하는 기능을 수행한다.
또, 제 1 삼방변(3)은 순환펌프(4)의 구동에 의해 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되는 물을 난방 배관(5) 측으로 순환시키거나 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 측으로 공급해 주는 정체 기능을 수행하고, 순환펌프(4)는 상기 제 1 삼방변(3)의 절체 방향에 부응하여 메인 열교환기(1)에서 배출되어 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)을 통해 흐르는 온수를 강제로 펌핑하여 다시 메인 열교환기(1) 측으로 환수시켜 주는 순환기능을 수행한다.
또한, 제어부(7)는 자체 내에 소정의 제어프로그램을 구비하고 키 입력부(6)와 메인 열교환기(1)의 출구에 설치된 제 1 온도센서(Th1) 등으로부터 각종 키 신호 및 검출신호를 입력받고 제어프로그램을 수행하여 보일러의 전반적인 제어기능을 수행하게 된다.
한편, 본 발명 일 실시 예의 주요 구성요소 중 상기 분기관(8)은 상호 공접된 순환펌프(4) 입구와 난방 배관(5) 환수구 및 2차 열교환기(2) 출구부분과 상기 메인 열교환기(1)의 출구 사이에 설치되어 메인 열교환기(1)를 통해 가열된 고온의 물이 순환펌프(4)를 통해 순환되는 과정에서 그 일부가 상기 분기관(8)을 통해 순환펌프(4) 측으로 직접 공급되도록 하는 기능을 수행하게 된다/
이때, 상기 분기관(8) 상에 설치된 혼합온도 조절밸브(9)는 사용자가 월풀 사용 모드를 선택하였을 때 제어부(7)의 출력신호에 부응하여 그 개폐량이 제어되 어 상기 메인 열교환기(1)에서 배출된 고온의 온수가 후 분기관(8)과 순환펌프(4)를 통해 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)로 공급될 때 그 량을 조절하는 기능을 수행하게 된다.
또한, 상기 3차 열교환기(10)는 열발산 히팅 코일(10a)과 열교환 히팅 코일(10b)을 구비하고 상기 순환펌프(4)의 출구와 메인 열교환기(1)의 입수구 사이에 설치되어 순환펌프(4)를 통해 공급되는 혼합수에서 방출되는 열기를 이용하여 월풀 온수 순환펌프(23)에 의해 강제로 순환되고 있는 월풀욕조(22) 물을 사용자 설정온도로 가열하여 주는 기능을 수행하게 된다.
또, 상기 제 2 삼방변(12)은 순환펌프(4)의 출구와 메인 열교환기(1)의 입수구 및 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 일측 사이에 설치되어 사용자가 월풀 사용모드를 선택하였을 때에 한하여 순환펌프(4)를 통해 펌핑되어 오는 혼합수를 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통해 메인 열교환기(1) 측으로 전달해 주는 기능을 수행하게 된다.
즉, 사용자가 난방 모드나 온수사용 모드 또는 이들 모드는 모두 오프된 상태에서 월풀 사용모드를 선택하게 되면, 상기 제어부(7)에서 메인 열교환기(1)에 설치되어 있는 버너는 물론 상기 순환펌프(4)를 구동시키고, 상기 제 2 삼방변(12)의 볼은 메인 열교환기(1)의 입수구와 연결된 출구 측이 막도록 절체함과 동시에 분기관(8)에 설치된 혼합온도 조절밸브(9)를 월풀욕조(22)의 설정온도에 부응하여 개구시켜 주게 된다.
따라서, 상기 순환펌프(4)의 작동에 의해 메인 열교환기(1)에서 배출된 온수 의 일부가 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 분기관(8)을 통해 순환펌프(4) 측으로 유입되며 난방 배관(5)을 거친 난방환수 또는 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)을 통과한 온수와 혼합된 후 제 2 삼방변(12)을 통해 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 거쳐 다시 상기 메인 열교환기(1)로 유입되는 순환을 반복하게 되므로 상기 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)에서 혼합수의 온도에 대응하는 열기가 발생하게 되어 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 내를 흐르는 월풀욕조(22)의 온수에 전달되므로 상기 월풀욕조의 온수가 원하는 온도로 가열된 후 다시 월풀욕조 내로 공급될 수 있게 된다.
물론 상기에 있어서 상기 순환펌프(4)의 작동에 의해 메인 열교환기(1)에서 배출된 온수의 대부분은 난방 모드시 제 1 삼방변(3)을 통해 난방 배관(5)으로 공급되어 사용자의 월풀 사용모드 선택에 무관하게 난방이 정상적으로 병행되고, 온수 사용 모드시에는 제 1 삼방변(3)을 통해 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)로 공급되므로 열교환 히팅 코일(2b)에 흐르는 직수에 이 열이 전달되어 사용자가 원하는 온도의 온수를 병행하여 제공할 수 있다.
한편, 상기 월풀 온수 순환펌프(23)는 월풀욕조를 순환하는 온수 량을 검출하여 제어부(7)로 전달하는 제 1 수량센서(24)와 함께 상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조(22) 내의 온수를 3차 열교환기(10)를 통해 순환시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
이때, 상기 월풀 온수 순환펌프(23)는 통상 사용자가 직접 들어가는 월풀욕조 내에 설치되지 못하고 욕조의 외부에 설치되는 것이므로 월풀 온수 순환펌 프(23)가 구동되지 않으면 그 내부에 차 있던 물이 욕조 측으로 배출되어 다음에 구동시 물을 흡입하여 순환시킬 수 없는 상태가 된다.
따라서 월풀 온수 순환펌프(23)을 사용하여 월풀욕조 내의 물을 순환시키기 위해서는 그때 그때마다 월풀 온수 순환펌프(23) 내에 일정량의 물을 충진한 후 구동시켜야 하는 불편함이 있으므로 본 발명에서는 이와 같은 불편함을 해결하기 위하여 초기에 물을 한번 보충하면 이 물이 자동으로 배출되는 것을 방지할 수 있는 체크 밸브를 구비한 자흡식 펌프를 채택하여 설치하였다.
또한, 상기 에어 펌프(25)는 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입수구에 설치되어 상기 월풀 온수 순환펌프(23)의 구동에 의해 월풀욕조와 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b)을 순환하며 가열되는 월풀용 온수에 버블을 발생시켜 주는 기능을 수행하게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명 장치의 키 입력부(6)를 이용하여 사용자가 난방 모드 또는 온수 사용모드 중 어느 한 모드 만 선택한 경우(즉 난방 및 월풀겸용 사용모드나, 온수 및 월풀겸용 사용모드 또는 월풀 전용 사용모드를 선택하지 않고 난방 모드 또는 온수 사용모드를 선택한 경우)에는 상기 제어부(7)에서 제 2 삼방변(12)의 볼을 3차 열교환기(10) 측으로 절체시켜 3차 열교환기(10)로의 온수 공급을 차단함은 물론 상기 분기관(8)에 설치된 혼합온도 조절밸브(9)를 닫아 주게 되므로 메인 열교환기(1)에서 배출되는 온수는 종래 1관 2수로 가스 보일러와 동일하게 모두 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)를 거친 후 순환펌프(4) 및 제 2 삼방변(12)을 통해 메인 열교환기(1) 측으로 직접 회수되는 순환루프(즉, 3차 열교환 기(10)를 통과하지 않는 순환루푸)를 갖게 된다.
이때, 상기 제어부(7)에서는 사용자가 월풀 전용 사용모드를 선택할 경우 난방 배관(5)에 온수가 공급되어 불필요하게 난방이 이루어지는 것을 방지하기 위하여 제 1 삼방변(3)의 볼을 난방 배관(5) 측을 막는 방향으로 절체시켜 주게 된다.
즉, 사용자가 월풀 전용 사용모드를 선택할 경우에는 상기 제어부(7)에서 제 1 삼방변(3)의 볼을 난방 배관(5) 측을 막는 방향으로 절체시켜 주게 되므로 상기 메인 열교환기(1)에서 배출된 온수의 일부는 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 분기관(8)을 통해 순환펌프(4) 측으로 공급됨과 동시에 나머지 온수는 제 1 삼방변(3)을 통해 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)에 공급되어 열교환이 이루어진 후 순환펌프(4) 측으로 공급되어 직접 분기관(8)을 통해 공급되는 메인 열교환기(1)의 온수와 혼합되는 동작을 반복하게 된다.
그러나 이때 상기 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)의 출구를 순환펌프(4) 입구와 난방 배관(5) 환수구 및 분기관(8) 출구에 직접 연결한 상태를 가질 경우 온수겸 월풀 사용모드에서는 사용자가 온수도 사용을 원하고 있는 상태이므로 별문제가 없으나, 온수 모드를 오프한 상태에서 사용자가 월풀의 구동만을 원하는 월풀 전용 사용모드를 선택하게 될 경우 전술한 바와 같이 상기 메인 열교환기(1)에서 배출된 온수의 일부는 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 분기관(8)을 통해 순환펌프(4) 측으로 공급되고 나머지 온수는 제 1 삼방변(3)과 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)을 통해 순환펌프(4) 측으로 순환되는 루프를 형성하고 있으므로 비록 사용자가 원하지는 않으나 2차 열교환기(2) 내에서 열발산 히팅 코일(2a)에 흐르는 온수에 의해 열교환 히팅 코일(2b) 내에 있는 직수가 가열된 상태를 갖게 되므로 만약 이와 같은 상태에서 사용자가 아무런 준비 없이 온수 수도꼭지를 열게 되면 자신이 원하는 바와 달리 뜨거운 온수가 급작스럽게 쏟아지므로 인해 놀라거나 심할 경우 화상 등을 입게 될 우려가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상호 공접된 순환펌프(4) 입구와 난방 배관(5) 환수구 및 분기관(8)의 출구와 상기 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 출구 사이에 온/오프 밸브(13)를 부가 설치하여 제어부(7)로 하여금 온수 사용모드에서는 상기 온/오프 밸브(13)를 개방시키고 온수 모드 오프 상태에서 월풀 사용모드 선택시에는 폐쇄시키도록 하였다.
그러므로 사용자가 온수 모드 오프 상태에서 월풀 사용모드 선택시를 선택하게 되면 비록 제 1 삼방변(3)이 볼이 난방 배관(5) 측을 폐쇄하고 2차 열교환기(2) 측을 개방시켜 줌으로써 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되는 뜨거운 물이 제 1 삼방변(3)을 통해 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)로 공급된다 하더라도 오프 상태를 갖는 온/오프 밸브(13)에 의해 차단되어 순환펌프(4) 측으로 흐르지 않고 정체된 상태를 갖게 되어 열교환 히팅 코일(2b) 내에 정체된 상태를 갖는 직수가 일정온도의 온수로 가열되지 않게 되므로 차후 사용자가 온수꼭지를 틀더라도 뜨거운 온수가 배출되지 않고 직수가 그대로 배출되어 전술한 바와 같은 문제점을 완벽히 해결할 수 있다.
물론, 사용자가 온수 모드 오프 상태에서 월풀 사용모드를 선택한 경우 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되는 뜨거운 물은 전술한 바와 같이 온수 루프를 통해 흐르지는 않고 그 일부가 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 분배관(15)과 순환펌프(4), 제 2 삼방변(12) 및 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통해 다시 메인 열교환기(1)로 유입되는 순환을 반복하게 되므로 상기 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)에서 발생되는 열기를 열교환 히팅 코일(10b)을 통해 그 내부를 순환하고 있는 월풀욕조 내 온수에 전달하여 가열할 수 있으므로 사용자가 원하는 원도의 월풀 온수를 지속적으로 순환 공급할 수 있는 것이다.
상기에서 언급한 제 1 삼방변(3)과 제 1 온/오프 밸브(13), 혼합온도 조절밸브(9) 및 제 2 삼방변(12)에 대한 각 모드별 작동상태를 도표로 표시하면 다음과 같다.
제 1 삼방변 온/오프 밸브 혼합온도 조절밸브 제 2 삼방변
난방 + 월풀모드 난방 오프 개폐량 조절 3차 열교환기
온수 + 월풀모드 온수 개폐량 조절 3차 열교환기
월풀전용 모드 온수 오프 전개 3차 열교환기
난방 전용모드 난방 오프 전폐 메인 열교환기
온수 전용모드 온수 전폐 메인 열교환기
또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 상기 난방 배관(5) 환수구와 온/오프 밸브(13) 출구의 공접부에 온수 및 난방수 환수온도를 검출하는 제 4 온도센서(Th4)를 설치하고, 상기 제 2 삼방변(12)의 출구와 접속된 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 일측에 혼합수 온도를 검출하는 제 5 온도센서(Th5)를 설치하였다.
따라서, 상기 제어부(7)에서 사용자가 난방 및 월풀겸용 사용모드를 선택하거나, 온수 및 월풀겸용 사용모드 선택 또는 월풀 전용 사용모드 선택으로 인해 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)에 환수되는 난방수 또는 온수에 혼합온도 조절밸브(9)를 통해 분기되는 뜨거운 물이 순환펌프(4)를 통해 혼합되어 공급될 때 환수되는 온수 또는 난방수 온도(즉 제 4 온도센서(Th4)에 의해 검출되는 환수온도) 대비 혼합온도 조절밸브(9)를 통해 분기되어 순환펌프(4)를 통해 환수되는 온수 또는 난방수에 혼합된 물의 온도(즉, 제 5 온도센서(Th5)에 의해 검출되는 혼합물의 온도)를 상호 비교하고, 그 결과값에 상기 혼합온도 조절밸브(9)를 더 열어주거나 더 닫아주어(즉, 개폐량을 자동 조절) 환수되는 온수 및 난방수에 혼합되는 메인 열교환기(1)의 출탕수 량을 제어해 줄 수 있어 월풀욕조(22)의 내부에서 원하는 온수의 온도를 자동으로 조절 및 얻을 수 있는 것이다.
또한, 본 발명에서는 필요에 따라 상기 메인 열교환기(1)의 입수구와 제 2 삼방변(12)의 출구 및 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)의 공접부에 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 온수의 온도를 검출하는 제 6 온도센서(Th6)를 설치하여 줌으로써 상기 제어부(7)에서 월풀 사용시 상기 제 5 온도센서(Th5)를 통해 검출되는 혼합수 온도 대비 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 온수의 온도차를 검출하여 월풀욕조(22)의 부하량을 산출하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량을 자동 조절하게 된다.
즉, 제 5 온도센서(Th5)에 의해 검출되는 현재 혼합수 온도 대비 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 온수의 온도(제 6 온도센서(Th6)에 의해 검출된 온도)가 너무 낮을 경우 월풀욕조의 온수온도가 낮에 열교환이 많이 이루어지는 상태로써 월풀욕조의 부하량이 그만큼 많은 것으로 판단함은 물론 그때의 부하량이 어느 정도 많은지를 산출하여 그 값에 부응하여 혼합온도 조절밸브(9)를 더 열어주고 이와 반대로 현재 혼합수 온도와 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코 일(10a)을 통과한 온수의 온도 차가 크게 없을 경우 부하량이 그만큼 작은 것으로 판단함은 물론 그때의 부하량이 어느 정도 적은지를 산출하여 그 값에 부응하여 혼합온도 조절밸브(9)를 그대로 두거나 더 닫아주는 제어를 실시할 수 있어 월풀욕조(22) 내의 부하량에 부응하여 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량을 자동으로 조절(즉, 메인 열교환기(1)에서 바로 배출되는 뜨거운 물을 난방 배관(5) 및 2차 열교환기(2)를 통과하고 환수되는 물에 혼합시킬 때 월풀욕조(22) 내의 부하량에 맞춰 정확히 공급)할 수 있는 것이다.
또, 상기 순환펌프(4)는 분기관(8)과 온수 및 난방수 환수관 및 제 2 삼방변(12) 사이에 설치한 것을 예시하였으나, 이에 한정하는 것은 아니며 필요에 따라 상기 제 2 삼방변(12)의 출구와 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 후단부 및 메인 열교환기(1)의 입수구 사이에 설치하여 사용할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시 예에서는 필요에 따라 상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 부가 설치하고 상기 제어부(7)로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 통해 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구의 온도 차를 검출하고 이를 사용자의 월풀욕조 설정온도와 비교하여 그 차를 산출한 다음 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량 자동 조절할 수 있도록 함으로써 월풀욕조(22)의 온수 온도를 사용자의 설정온도로 항상 유지시킬 수 있다.
한편, 월풀욕조는 비 사용시 물이 담수되어 있지 않고 빈 상태에 있으며, 또한 사용중에도 그 물의 일부가 넘치게 되는 등의 원인으로 인해 사용자가 월풀 목 욕을 하는데 그 량이 부족할 수 있어 초기 사용시를 포함하여 사용중에도 어떠한 방식으로든 물을 보충해 주어야 할 필요가 있다.
따라서, 본 발명에서는 상기 2차 열교환기(2)의 온수 출구와 상기 3차 열교환기(10)의 월풀 온수 유입구 사이에는 월풀욕조 물 보충관(28)을 부가 설치하되, 상기 월풀욕조 물 보충관(28) 상에는 상기 제어부(7)에 의해 온/오프 제어되는 제 2 온/오프 밸브(26)와, 상기 월풀 온수 순환펌프(23)에 의해 강제 순환되는 월풀욕조(22) 내 물이 월풀욕조 물 보충관(28)을 통해 직수 공급관 측으로 역류되는 것을 방지하기 위한 역류 방지용 체크밸브(27)를 구비시켜 주었다.
뿐만 아니라, 상기 월풀욕조(22) 내에는 저수위검출센서(30)를 설치하며, 상기 월풀욕조 물 보충관(28)에는 제 2 수량센서(29)를 부가 설치하고, 상기 제어부(7)로 하여금 사용자의 요구가 있거나, 월풀 사용 모드에서 상기 저수위검출센서(30)를 통해 검출되는 월풀욕조(22) 내 물이 일정수위 이하로 저하된 것으로 감지되면 상기 제 2 온/오프 밸브(26)를 개방하고 제 2 수량센서(29)를 통해 보충되는 수량을 산출하며 2차 열교환기(2)의 열교환 히팅 코일(10b)을 통과한 직수를 정해진 량만큼 월풀욕조(22)로 자동 보충시킬 수 있도록 하였다.
따라서, 월풀욕조 내 물이 일정수위 이하로 저하된 경우 또는 월풀 사용을 위해 욕조 내에 물을 채우고자 할 경우 별도의 물공급 또는 보충작업 없이 사용자가 간단한 키 조작을 하거나, 저수위검출센서(30)의 출력신호를 실시간으로 입력 받는 제어부(7)에서 자동으로 인식 또는 검출한 후 2차 열교환기(2)로 공급되고 있는 직수를 온수 오프시에는 직접 공급받고, 온수 사용모드시에는 2차 열교환기(2) 를 통해 가열된 온수를 직접 공급받아 보충할 수 있어 월풀 사용시의 물 보충에 따른 불편함을 완벽히 해결할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시 예는 공지된 가스 보일러에 있어서, 분기관(16) 및 리턴관(17)과 혼합온도 조절밸브(9), 제 3 수량센서(18), 월풀 온수 가열용 3차 열교환기(10), 월풀 온수 순환펌프(23), 제 1 수량센서(24) 및 에어 펌프(25)를 부가 설치한 것을 주요기술 구성요소로 한다.
이때, 상기 분기관(16) 및 리턴관(17)은 메인 열교환기(1)의 출구와 제 1 삼방변(3)을 잊는 관체(14) 상에 일단부가 각각 연결된 상태에서 타단부는 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 양 단부에 각각 결합된 구성을 갖되, 상기 리턴관(17)에는 제어부(7)의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기(1)에서 배출된 후 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과하는 고온의 온수 통과량을 제어하는 혼합온도 조절밸브(9)가 설치됨은 물론 물의 통과량을 검출하여 제어부(7)로 전달하는 제 3 수량센서(18)가 설치된 구성을 갖는다.
또한, 상기 3차 열교환기(10)는 본 발명의 일 실시 예에서와 마찬가지로 열발산 히팅 코일(10a)과 열교환 히팅 코일(10b)을 구비하고 상기 분기관(16) 및 리턴관(17)의 양 단부에 결합되어 메인 열교환기(1)에서 공급되는 고온의 온수 온도를 이용하여 순환중인 월풀 온수를 가열하여 주는 기능을 수행하게 된다.
한편, 상기 월풀 온수 순환펌프(23)와 제 1 수량센서(24) 및 에어 펌프(25)는 본 발명의 일 실시 예에서와 동일한 구성 및 기능을 가지므로 중복된 설명을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 1관 3수로 가스 보일러의 키 입력부(6)를 이용하여 사용자가 난방 모드나 온수사용 모드에서 월풀 사용모드를 선택하거나, 난방 및 온수 사용 모드는 오프된 상태에서 월풀 사용모드를 선택하게 되면, 상기 제어부(7)에서는 메인 열교환기(1)에 설치되어 있는 버너는 물론 상기 순환펌프(4)를 구동시키고 리턴관(17)에 설치된 혼합온도 조절밸브(9)는 월풀욕조(22) 내에서 요구하는 온수의 설정온도에 부응하여 개방하게 된다.
따라서, 상기 순환펌프(4)의 작동에 의해 메인 열교환기(1)에서 배출된 온수의 대부분은 제 1 삼방변(3)을 통해 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2) 측으로 송수되고 또 그 일부는 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 분기관(16)을 통해 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 거친 후 리턴관(17)으로 유입되어 제 3 수량센서(18)와 혼합온도 조절밸브(9)를 통해 다시 메인 열교환기(1)의 출구와 제 1 삼방변(3)을 잊는 관체(14) 상으로 유입되어 상기 메인 열교환기(1)에서 직접 배출되고 있는 뜨거운 물과 혼합된 후 제 1 삼방변(3)을 통해 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2) 측으로 송수되는 과정을 반복하게 되므로 상기 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)에서 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 흐르는 메인 열교환기(1)의 출탕수 온도에 대응하는 열기가 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b)에 전달되어 그 내부를 강제로 순환하고 있는 월풀욕조(22)의 물이 열교환을 통해 가열되므로 월풀욕조에 원하는 온도의 물을 지속적으로 순환 공급할 수 있게 된다.
물론 상기에 있어서 상기 순환펌프(4)의 작동에 의해 메인 열교환기(1)에서 배출된 대부분의 온수를 포함하여, 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과하며 열교환 후 환수된 온수는 관체(14) 내에서 혼합된 다음 난방 모드시 제 1 삼방변(3)을 통해 난방 배관(5)으로 공급되어 사용자의 월풀 사용모드 선택에 무관하게 난방이 정상적으로 병행되고, 온수 사용모드시에는 제 1 삼방변(3)을 통해 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)을 통해 공급되어 열교환 히팅 코일(2b)에 흐르는 직수에 열이 전달되어 사용자가 원하는 온도의 온수를 병행하여 제공할 수 있다.
한편, 사용자가 난방 모드 또는 온수 사용모드 중 어느 한 모드 만 선택한 경우(즉 난방 및 월풀겸용 사용모드나, 온수 및 월풀겸용 사용모드 또는 월풀 전용 사용모드를 선택하지 않고 난방 모드 또는 온수 사용모드를 선택한 경우)에는 상기 제어부(7)에서 혼합온도 조절밸브(9)를 폐쇄시켜 월풀로의 온수 공급을 차단하게 되므로 메인 열교환기(1)에서 배출되는 온수는 종래 1관 2수로 가스 보일러와 동일하게 모두 난방 배관(5) 또는 2차 열교환기(2)를 거친 후 순환펌프(4)를 통해 메인 열교환기(1) 측으로 회수되는 순환루프를 갖게 된다.
그런데, 이와 같은 구성은 순환펌프(4)에 의해 순환되는 난방수 또는 온수 가열을 위한 온수 순환루프와 별개로 3차 열교환기(10)에 온수를 공급하기 위한 루프가 형성되어 있으므로 실제로 사용자는 온수 및 난방 모드를 오프한 상태에서 월풀 전용 사용모드를 선택한다 하더라도 순환펌프(4)를 통한 메인 열교환기(1) 내의 온수가 순환되어야만 3차 열교환기(10)로의 온수 공급도 가능한 형태를 갖는다.
이와 같이 월풀 전용 사용모드에서 제 1 삼방변(3)를 난방 모드로 절체하여 메인 열교환기(1) 내의 온수를 난방 배관(5) 측으로 순환시킬 경우 난방 배관(5)에 온수가 공급되어 불필요하게 난방이 이루어지게 될 우려가 있다.
따라서, 사용자가 월풀 전용 사용모드를 선택할 경우 상기와 같은 구성하에서는 난방 배관(5)에 온수가 공급되어 불필요하게 난방이 이루어지는 것을 방지하기 위하여 제 1 삼방변(3)의 볼을 난방 배관(5) 측을 막는 방향으로 절체시켜 주는 메인 열교환기(1) 내의 온수가 2차 열교환기(2)와 순환펌프(4)를 통해 순환되도록 하는 것이 바람직하다.
그러나, 이 경우에 있어서도 실제로 사용자는 온수 모드를 오프한 상태에서 사용자가 보일러를 월풀 구동만을 원하는 월풀 전용 사용모드를 선택한 경우인데도 불구하고, 전술한 바와 같이 상기 메인 열교환기(1)에서 배출된 온수의 일부는 혼합온도 조절밸브(9)의 개구량에 부응하여 분기관(16)과 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a) 및 리턴관(17)을 통해 흐리게 됨과 동시에 나머지 온수가 제 1 삼방변(3)과 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 및 순환펌프(4)를 통해 순환되는 루프를 형성하고 있으므로, 비록 사용자가 원하지는 않으나 2차 열교환기(2) 내에서 열발산 히팅 코일(2a)에 흐르는 온수에 의해 열교환 히팅 코일(2b) 내에 있는 직수가 가열된 상태를 갖게 되므로 만약 이와 같은 상태에서 사용자가 아무런 준비 없이 온수 수도꼭지를 열게 되면 자신이 원하는 바와 달리 뜨거운 온수가 급작스럽게 쏟아지므로 인해 놀라거나 심할 경우 화상 등을 입게 될 우려가 있다.
따라서 본 발명에서는 상기 메인 열교환기(1)의 출구와 연결된 제 1 삼방변(3)의 입구 사이의 관체(14) 및 상기 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 출구와 순환펌프(4) 사이에 설치된 배관(15)의 중간부 사이에 별도로 바이패스 관(19)을 설치하되, 상기 배관(15)과 바이패스 관(19)의 교차점에 제 3 삼방변(20)을 부가 설치하고 제어부(7)로 하여금 사용자가 온수 및 난방 모드 오프 상태에서 월풀 전용 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변(20)의 볼을 2차 열교환기(2) 측으로 절체하여 막도록 하고, 난방 또는 온수 겸용 월풀 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변(20)의 볼을 바이패스 관(19) 측으로 절체하여 막도록 하였다.
그러므로 사용자가 온수 및 난방 모드 오프 상태에서 월풀 전용 사용모드를 선택한 경우에는 제 3 삼방변(20)의 볼이 2차 열교환기(2) 측을 막게 되므로 비록 제 1 삼방변(3)이 볼이 제어부(7)의 제어에 의해 난방 배관(5) 측을 폐쇄하고 2차 열교환기(2) 측을 개방시켜 줌으로써 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되는 뜨거운 물이 제 1 삼방변(3)을 통해 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a)로 공급된다 하더라도 제 3 삼방변(20)에 의해 차단되어 더 이상 흐르지 않게 되므로 2차 열교환기(2)의 열교환 히팅 코일(2b) 내에 정체된 상태를 갖는 직수가 일정온도의 온수로 가열되지 않게 되어 차후 사용자가 온수꼭지를 틀더라도 뜨거운 온수가 배출되지 않고 직수가 그대로 배출되어 전술한 바와 같은 문제점을 완벽히 해결할 수 있다.
물론, 상기와 같이 사용자가 온수 및 난방 모드 오프 상태에서 월풀 전용 사용모드를 선택함으로 인해 제 3 삼방변(20)의 볼이 2차 열교환기(2) 측을 막게 되면 결국 메인 열교환기(1)의 출구와 제 1 삼방변(3)을 잊는 관체(14)와 2차 열교환기(2)의 열발산 히팅 코일(2a) 출구와 순환펌프(4) 사이에 설치된 배관(15)이 상기 바이패스 관(19)과 제 3 삼방변(20)을 통해 상호 연통되는 형태를 갖게 되므로 월풀 전용 사용모드 선택시 온수나 난방 측 구성품에는 아무런 영향을 주지 않고 상기 순환펌프(4)의 작동에 의해 메인 열교환기(1)에서 배출되어 상기 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 일부 온수와 메인 열교환기(1)에서 배출되는 나머지 온수가 관체(14) 내에서 혼합된 후 바이패스 관(19)과 제 3 삼방변(20), 배관(15) 및 순환펌프(4)를 통해 다시 메인 열교환기(1)로 환수되는 순환동작이 반복하게 되므로 상기 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)에서 발생되는 열기를 통해 열기가 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 내부를 강제로 순환하고 있는 월풀욕조(22)의 물이 가열하여 월풀욕조에 원하는 온도의 물을 지속적으로 순환 공급할 수 있는 것이다.
상기에서 언급한 제 1 삼방변(3)과 제 3 삼방변(20) 및 혼합온도 조절밸브(9)에 대한 각 모드별 작동상태를 도표로 표시하면 다음과 같다.
제 1 삼방변 제 3 삼방변 혼합온도 조절밸브
난방 + 월풀모드 난방 2차 열교환기 측 차단 개폐량 조절
온수 + 월풀모드 온수 바이패스 관 측 차단 개폐량 조절
월풀전용 모드 온수 2차 열교환기 측 차단 전개
난방 전용모드 난방 바이패스 관 측 차단 전폐
온수 전용모드 온수 2차 열교환기 측 차단 전폐
또한, 본 발명의 다른 실시 예에서는 상기 리턴관(17) 상에서 혼합온도 조절밸브(9) 출구 측에 3차 열교환기(10) 히팅 코일(10a)을 통과한 물의 온도를 검출하는 제 5 온도센서(Th5)를 부가 설치하고, 상기 메인 열교환기(1)와 제 1 삼방변(3) 사이에 설치된 관체(14)에 있어서 리턴관(17)이 결합된 부위의 후방부에 메인 열교환기(1)에서 배출되는 온수와 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과하 여 혼합된 물의 온도를 검출하는 제 7 온도센서(Th7)를 부가 설치하였다.
따라서, 상기 제어부(7)에서 사용자가 난방 및 월풀겸용 사용모드를 선택하거나, 온수 및 월풀겸용 사용모드 선택 또는 월풀 전용 사용모드 선택으로 인해 순환펌프(4)가 작동하고 상기 혼합온도 조절밸브(9)가 정해진 량만큼 열리어 메인 열교환기(1)에서 배출되어 3차 열교환기(10) 열발산 히팅 코일(10a)을 통과한 물의 온도는 제 5 온도센서(Th5)를 통해 검출하고, 또 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되어 3차 열교환기(10)를 통과한 물과 합쳐진 혼합수의 온도는 제 7 온도센서(Th7)를 통해 검출하여 이들을 상호 비교한 후 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브(9)의 개폐량을 자동 조절하게 된다.
즉, 상기 3차 열교환기(10)를 통과한 물의 온도와, 상기 메인 열교환기(1)에서 배출되어 3차 열교환기(10)를 통과한 물과 합쳐진 혼합수의 온도를 상호 비교한 결과 원하는 온도 이하이면 상기 혼합온도 조절밸브(9)를 더 열어주고 그 이상이면 더 닫아주어(즉, 개폐량을 자동 조절) 해당 3차 열교환기(10)의 열발산 히팅 코일(10a)을 통과하는 온수량의 조절을 통해 해당 3차 열교환기(10) 내부의 공기온도가 원하는 온도를 갖도록 자동조절할 수 있게 된다.
또, 본 발명의 다른 실시 예에 있어서도, 필요에 따라 상기 3차 열교환기(10)의 열교환 히팅 코일(10b) 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서(Th8)(Th9)를 부가 설치하고, 또 상기 2차 열교환기(2)의 온수 출구와 상기 3차 열교환기(10)의 월풀 온수 유입구 사이에는 월풀욕조 물 보충관(28)을 부가 설치하되, 상기 월풀욕조 물 보충관(28) 상에는 상기 제어부(7)에 의해 온/오프 제어되는 제 2 온/오 프 밸브(26)와, 상기 월풀 온수 순환펌프(23)에 의해 강제 순환되는 월풀욕조(22) 내 물이 월풀욕조 물 보충관(28)을 통해 직수 공급관 측으로 역류되는 것을 방지하기 위한 역류 방지용 체크밸브(27)를 구비시킴은 물론 상기 월풀욕조(22) 내에는 저수위검출센서(30)를 설치하고, 상기 월풀욕조 물 보충관(28)에는 제 2 수량센서(29)를 부가 설치하였는데, 이들의 부가 설치 이유와 그에 따른 효과는 전술한 본 발명의 일 실시 예와 동일하므로 중복된 설명을 피하기 위해 상세한 설명을 생략한다.
한편, 상기 순환펌프(4)의 입구측에 설치된 제 4 온도센서(Th4)는 2차 열교환기(2)나 난방 배관(5)을 통과하거나, 바이패스 관(19)을 직접 통과한 후 메인 열교환기(1)로 환수되는 온수의 온도를 검출하여 제어부(7)로 하여금 버너의 가스 연소량 제어 데이터로 활용하도록 하는 기능을 수행한다.
상술한 실시 예는 본 발명의 가장 바람직한 예에 대하여 설명한 것이지만, 상기 실시 예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형이 가능하다는 것은 당업자에게 있어서 명백한 것이다.
도 1은 종래 1관 2수로 가스 보일러의 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 구성도.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 메인 열교환기 2 : 2차 열교환기
3 : 제 1 삼방변 4 : 순환펌프
5 : 난방 배관 6 : 키 입력부
7 : 제어부 8, 16 : 분기관
9 : 혼합온도 조절밸브 10 : 3차 열교환기
12 : 제 2 삼방변 13, 26 : : 제 1 및 제 2 온/오프 밸브
14 : 관체 15 : 배관
17 : 리턴관 18 : 제 3 수량센서
19 : 바이패스 관 20 : 제 3 삼방변
22 : 월풀욕조 23 : 월풀 온수 순환펌프
24 : 제 1 수량센서 25 : 에어 펌프
26 : 제 2 온/오프 밸브 27 : 역류 방지용 체크밸브
28 : 월풀욕조 물 보충관 29 : 제 2 수량센서
30 : 저수위검출센서 2a, 10a : 열발산 히팅 코일
2n, 10b : 열교환 히팅 코일 Th1-Th9 : 제 1 내지 제 9 온도센서

Claims (11)

  1. 메인 열교환기와 온수 가열용 2차 열교환기, 제 1 삼방변, 순환펌프, 제 1 온도센서 및 제어부를 구비한 가스 보일러에 있어서,
    상호 공접된 순환펌프 입구와 난방 배관 환수구 및 2차 열교환기 출구와 메인 열교환기의 출구 사이에 설치되는 분기관과;
    상기 분기관 상에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기에서 배출된 후 3차 열교환기로 유입되는 고온의 온수 공급량을 제어하는 혼합온도 조절밸브와;
    열발산 히팅 코일과 열교환 히팅 코일을 구비하고 상기 순환펌프의 출구와 메인 열교환기의 입수구 사이에 설치되어 순환펌프를 통해 공급되는 혼합수에서 발생되는 열기를 이용하여 월풀욕조를 순환하는 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3차 열교환기와;
    상기 순환펌프의 출구와 메인 열교환기의 입수구 및 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일 일측 사이에 설치되어 사용자가 월풀 사용모드를 선택하였을 때에 한하여 순환펌프를 통해 펌핑되어 오는 혼합수를 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통해 메인 열교환기 측으로 전달해 주는 제 2 삼방변;을 부가 설치한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 월풀 온수 가열용 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조 내의 온수를 3차 열교환기를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프와;
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 설치되어 월풀욕조를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 1 수량센서와;
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 출구에 설치되어 월풀 온수 순환펌프에 의해 월풀욕조와 3차 열교환기를 순환하는 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프;를 더 설치한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제어부는 사용자가 월풀 사용모드를 선택할 경우 상기 순환펌프를 구동시키고 제 2 삼방변은 출구 측이 막히도록 절체함과 동시에 혼합온도 조절밸브의 개구량을 월풀욕조의 설정온도에 부응하여 조절 제어함을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상호 공접된 순환펌프 입구와 난방 배관 환수구 및 분기관의 출구와, 상기 2 차 열교환기의 열발산 히팅 코일 출구 사이에는 제어부의 제어를 받아 온수 사용시에는 개방되고, 온수 모드 오프 상태에서 월풀 사용모드 선택시 폐쇄되는 제 1 온/오프 밸브를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  5. 청구항 1 또는 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 난방 배관 환수구와 제 1 온/오프 밸브 출구의 공접부에 온수 및 난방수 환수온도를 검출하는 제 4 온도센서를 설치하고, 상기 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일 입수구에 혼합수 온도를 검출하는 제 5 온도센서를 설치하여 상기 제어부로 하여금 환수되는 온수 또는 난방수 환수온도 대비 순환펌프를 통해 3차 열교환기로 유입되는 혼합수 온도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  6. 청구항 1 또는 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일 입,출구에 각각 제 5 및 제 6 온도센서를 설치하여 월풀 사용시 제어부로 하여금 제 5 온도센서를 통해 검출되는 혼합수 온도 대비 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통과한 온수의 온도차 비교를 통해 해당 월풀의 부하량을 산출하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서를 부가 설치하고 제어부로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서를 통해 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구의 온도 차를 검출하여 이를 사용자의 월풀욕조 설정온도와 비교하고 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량 자동 조절을 통해 월풀욕조의 온수 온도가 사용자의 설정온도를 유지할 수 있도록 제어하게 한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  8. 메인 열교환기와 온수 가열용 2차 열교환기, 제 1 삼방변, 순환펌프, 제 1 온도센서 및 제어부를 구비한 가스 보일러에 있어서,
    상기 메인 열교환기의 출구와 제 1 삼방변을 잊는 관체 상에 일단부가 각각 연결된 상태에서 타단부는 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일 양 단부에 각각 결합되는 분기관 및 리턴관과;
    상기 리턴관 상에 설치된 상태에서 제어부의 출력신호에 부응하여 개폐되며 메인 열교환기에서 배출된 후 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통과하는 고온의 온수 통과량을 제어하는 혼합온도 조절밸브와;
    상기 리턴관 상에 설치되어 물의 통과량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 3 수량센서와;
    열발산 히팅 코일과 열교환 히팅 코일을 구비하고 상기 분기관 및 리턴관의 양 단부에 결합되어 메인 열교환기에서 공급되는 고온의 온수 온도를 이용하여 순환중인 월풀의 온수를 가열하여 주는 월풀 온수 가열용 3차 열교환기와;
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 직렬로 설치되어 월풀욕조 내의 온수를 3차 열교환기를 통해 순환시켜 주는 월풀 온수 순환펌프와;
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입수구에 설치되어 월풀욕조를 순환하는 온수량을 검출하여 제어부로 전달하는 제 1 수량센서와;
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 출구에 설치되어 월풀 온수 순환펌프에 의해 월풀욕조와 3차 열교환기를 순환하는 월풀 온수에 버블을 발생시켜 주는 에어 펌프;를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 메인 열교환기의 출구와 제 1 삼방변을 잊는 관체 상에서 리턴관의 후측부와, 상기 2차 열교환기의 열발산 히팅 코일 출구와 순환펌프 사이에 설치된 배관의 중간부에 제어부의 출력신호에 부응하여 절체방향이 제어되는 제 3 삼방변을 부가 설치하고,
    상기 제어부에서는 사용자가 온수 및 난방 모드 오프 상태에서 월풀 전용 사 용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변의 볼을 2차 열교환기 측으로 절체하고, 난방 또는 온수 겸용 월풀 사용모드를 선택한 경우 제 3 삼방변의 볼을 바이패스 관측으로 절체하는 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  10. 청구항 8에 있어서,
    상기 리턴관 상에서 혼합온도 조절밸브 출구 측에는 3차 열교환기의 열발산 히팅 코일을 통과한 물의 온도를 검출하는 제 5 온도센서를 부가 설치하고, 상기 메인 열교환기와 제 1 삼방변 사이에 설치된 관체에 있어서 리턴관이 결합된 부위의 후방부에 제 7 온도센서를 부가 설치하여 상기 제어부로 하여금 월풀 사용모드시 3차 열교환기를 통과한 물의 온도와 이 통과물과 메인 열교환기에서 배출된 물이 혼합된 혼합수의 온도를 상호 비교하고 그 결과에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량을 자동 조절할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구에 각각 제 8 및 제 9 온도센서를 부가 설치하고 제어부로 하여금 월풀 사용시 상기 제 8 및 제 9 온도센서를 통해 3차 열교환기의 열교환 히팅 코일 입,출구의 온도 차를 검출하여 이를 사용자 의 월풀욕조 설정온도와 비교하고 그 차에 부응하여 상기 혼합온도 조절밸브의 개폐량 자동 조절을 통해 월풀욕조의 온수 온도가 사용자의 설정온도를 유지할 수 있도록 제어하게 한 것을 특징으로 하는 1관 3수로 가스 보일러.
KR1020080095803A 2008-09-30 2008-09-30 1관 3수로 가스 보일러 KR101030832B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080095803A KR101030832B1 (ko) 2008-09-30 2008-09-30 1관 3수로 가스 보일러

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020080095803A KR101030832B1 (ko) 2008-09-30 2008-09-30 1관 3수로 가스 보일러

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100036536A true KR20100036536A (ko) 2010-04-08
KR101030832B1 KR101030832B1 (ko) 2011-04-22

Family

ID=42214025

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020080095803A KR101030832B1 (ko) 2008-09-30 2008-09-30 1관 3수로 가스 보일러

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101030832B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222119B1 (ko) * 2012-05-29 2013-01-14 윤석구 직렬식 난방 및 급탕시스템
WO2020060096A1 (ko) * 2018-09-19 2020-03-26 정연철 관내 유체 열교환용 납작 배관 및 관내 유체 가열 장치

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160012331A (ko) 2014-07-23 2016-02-03 린나이코리아 주식회사 1관 2수로 보일러에서 온수사용 초기 고온출탕 방지방법
KR20160012320A (ko) 2014-07-23 2016-02-03 린나이코리아 주식회사 1관 2수로 보일러에서 온수사용 초기 고온출탕 방지장치
KR101823960B1 (ko) * 2016-11-30 2018-03-14 린나이코리아 주식회사 식기세척기의 온수 공급 시스템 및 제어 방법

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3848865B2 (ja) * 2001-10-26 2006-11-22 株式会社ガスター 風呂給湯器
JP2005226959A (ja) * 2004-02-16 2005-08-25 Matsushita Electric Ind Co Ltd 貯湯式給湯器
JP4796941B2 (ja) * 2006-11-17 2011-10-19 株式会社コロナ 給湯風呂装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101222119B1 (ko) * 2012-05-29 2013-01-14 윤석구 직렬식 난방 및 급탕시스템
WO2020060096A1 (ko) * 2018-09-19 2020-03-26 정연철 관내 유체 열교환용 납작 배관 및 관내 유체 가열 장치
KR20200033054A (ko) * 2018-09-19 2020-03-27 정연철 관내 유체 열교환용 납작 배관 및 관내 유체 가열 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR101030832B1 (ko) 2011-04-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101033050B1 (ko) 1관 3수로 가스 보일러
JP4893070B2 (ja) 戻り温水の回収方法および給湯システム
KR101030832B1 (ko) 1관 3수로 가스 보일러
CN106969495A (zh) 智能恒温节水电热水器及控制方法
JP4407643B2 (ja) 貯湯式給湯装置
JP5067869B2 (ja) 給湯装置
CN104823003B (zh) 热泵热源系统
CN112189118A (zh) 供暖和热水兼用锅炉及其控制方法
KR101799859B1 (ko) 절수·절전형 온수 공급장치
JP5613039B2 (ja) 熱源装置
JP2010054127A (ja) 熱利用設備及び熱源機
JP6209117B2 (ja) 熱源装置
JP4221724B2 (ja) 貯湯式給湯器
JP2006349273A (ja) 給湯装置
KR101799854B1 (ko) 절수형 온수 공급장치
JP6286312B2 (ja) 貯湯システム
JP3887754B2 (ja) 貯湯式給湯装置及びその制御方法
KR20140060773A (ko) 난방 온수 겸용 보일러
JP3814376B2 (ja) 水道直圧式給湯機
CN212339621U (zh) 一种可供暖燃气热水器
KR101424404B1 (ko) 열기기
JP4141294B2 (ja) 給湯機
JP3801178B2 (ja) ガス給湯暖房機
JP3865231B2 (ja) 給湯装置
JP2021032487A (ja) 給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160328

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee