KR20150134883A - Hot water boiler for heating and bath - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 난방 및 급탕용 온수보일러에 관한 것이며, 상세하게는 난방 및 급탕용 온수를 간접가열하는 온수보일러의 효율향상에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot water boiler for heating and hot water supply, and more particularly, to improving the efficiency of a hot water boiler for indirectly heating hot water for heating and hot water supply.
주지하는 바와 같이 목욕탕 또는 호텔 등의 집단시설에서 난방용 또는 급탕용 등으로 사용되는 전형적인 온수보일러는 가열수조에서 가열된 온수를 직접 이용장소에서 공급하여 라디에이터, 난방코일 등의 열교환기를 순환시키거나 폐수를 버리는 것이므로 상기한 난방용의 경우에는 급수중에 포함된 규산, 유산염, 산소 등의 불순물에 의하여 발생되는 관석, 부식 등에 의하여 전열효율을 저하시키고 수명을 단축시키며, 급탕용의 경우에는 상기한 불순물에 의하여 깨끗한 온수의 사용이 곤란한 등의 결점이 있으므로 현재는 거의 온수보일러 통체의 상부에 특허문헌 1과 같이 별도의 난방용 또는/및 급탕용 열교환기를 내장한 간접가열 온수보일러로 대체한 실정이다.As is known, a typical hot water boiler used for heating or hot water in a collective facility such as a public bath or a hotel supplies hot water heated in a heating water tank directly from a use place to circulate a heat exchanger such as a radiator or a heating coil, Therefore, in the case of the above-mentioned heating, the thermal efficiency is lowered and the service life is shortened due to the presence of silicic acid, lactic acid, oxygen, etc., which are generated by impurities such as oxygen and the like, and, in the case of hot water supply, There is a drawback that it is difficult to use hot water. Therefore, at present, as in Patent Document 1, an indirect heating hot water boiler in which a separate heat exchanger for heating and / or hot water is installed is substituted for the upper part of the hot water boiler cylinder.
한편 보일러에서 연소실 등의 전열면을 가열한 연소가스는 연도를 통하여 높은 온도의 폐열이 배출되므로 그 폐열을 회수하기 위하여 연도 등에 절탄기를 설치하여 급수를 예열함으로써 연료소비량을 감소시키고 있음은 주지된 사실이다.
On the other hand, since the combustion gas heated in the combustion chamber of the boiler burns the waste heat at a high temperature through the flue, it is known that the fuel consumption is reduced by installing a burner in the flue for the recovery of the waste heat, to be.
(특허문헌 1) KR 10-457904 B1
(Patent Document 1) KR 10-457904 B1
그러나 상기한 특허문헌 1의 온수보일러는 연도로 배출되는 폐열의 회수수단이 개시되어 있지 않고, 한편 상기 특허문헌 1의 온수보일러의 통체에 주지된 폐열회수수단인 절탄기를 결합할 경우 폐열의 회수는 가능하지만 난방용 및 급탕용 열교환기에서 생성되는 온수의 온도를 높일 수 없고, 또한 연도에는 통상적으로 1개의 절탄기만을 설치하므로 상기한 난방용 또는/및 급탕용 온수보일러의 경우 관수(열매체)의 예열기능만을 할 수 있을 뿐이다.However, in the hot water boiler disclosed in Patent Document 1, the means for collecting the waste heat discharged in the flue is not disclosed. On the other hand, in the case of combining the waste heat recovering means, which is a waste heat recovering means known in the hot water boiler cylinder of Patent Document 1, However, it is impossible to increase the temperature of the hot water generated in the heat exchanger for heating and hot water. In addition, since only one lighter is usually installed in the year, the hot water boiler for heating and / I can only do it.
본 발명은 상기한 실정을 감안하여 난방용 및 급탕용 온수를 신속히 대량생성하고, 폐열의 회수를 양호하게 한 난방 및 급탕용 온수보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a hot water boiler for heating and hot water supply which rapidly generates a large amount of hot water for heating and hot water supply and recovers waste heat in consideration of the above situation.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 보일러 통체의 상부에 급탕용 열교환기 및 난방용 열교환기를 내장함과 아울러 연도에 급탕용 보조 열교환관과 난방용 보조 열교환관을 설치하여서, 급탕용 열교환기 및 난방용 열교환기의 각 헤더의 구획실과 급탕용 보조 열교환관 및 난방용 보조 열교환관의 각 양단을 급탕용 및 난방용 공급관과 귀환관으로 각각 급수가 상기 급탕용 및 난방용 열교환기의 U자관과 병렬로 흐르도록 연결하며, 상기 급탕용 귀환관과 난방용 공급관을 제1도관으로 연결하고, 상기 급탕용 귀환관과 난방용 귀환관에 제2도관을 연결함과 아울러 상기 급탕용 공급관과 난방용 공급관에 제3도관을 연결하여서, 상기 급탕용 및 난방용 각 공급관의 출구측 및 귀환관의 입구측과 상기 제1,제2,제3도관 및 상기 급탕용 귀환관의 제1 및 제2도관의 연결지점 사이에 밸브를 각각 설치하여서 된 것이다.In order to accomplish the above object, the present invention is characterized in that the hot water heat exchanger and the heating heat exchanger are installed on the upper part of the boiler cylinder, the auxiliary heat exchanger for hot water supply and the auxiliary heat exchanger for heating are installed in the hot water tank, The both ends of the compartment of each header of the heat exchanger, the auxiliary heat exchanger for hot water supply, and the auxiliary heat exchanger for heating are connected to a supply pipe for heating and heating and a return pipe so as to flow in parallel with the U-tube of the hot water heat exchanger and the heating heat exchanger, respectively A second conduit is connected to the hot water return pipe and the heating return pipe, and a third conduit is connected to the hot water supply pipe and the heating pipe for heating, , The outlet side of each supply pipe for hot water supply and heating and the inlet side of the return pipe and the first and second conduits and the first and second conduits of the return pipe for hot water supply, And a valve is provided between the connection points of the second conduits.
이상과 같이 본 발명은 급수관으로 공급되는 급수를 보일러 통체에 내장한 난방용 및 급탕용 열교환기와 연도에 설치한 난방용 및 급탕용 보조 열교환관을 병렬로 흐르도록 하여 가열하므로 온수를 신속히 대량생성할 수 있고, 폐열회수가 양호하게 되는 것이다.As described above, according to the present invention, the heating water and the hot water heat exchanger installed in the boiler cylinder and the auxiliary heat exchanger for heating and hot water supply installed in the flue are flown in parallel so that hot water can be rapidly and mass- , And the waste heat recovery becomes good.
그리고 여름철 등에 난방용 온수가 필요하지 않을 경우 급수관으로 공급되는 급수가 급탕용 열교환기의 U자관과 급탕용 보조 열교환관을 병렬로 흐르면서 열매체와 폐열에 의하여 가열될 때 난방용 보조 열교환관을 활용함으로써 즉 난방용 보조 열교환관을 추가활용함으로써 온수의 온도를 높이고 폐열회수를 양호하게 하여 연료를 절감할 수 있는 것이다.
In case that hot water for heating is not needed in summer, when the water supplied to the water supply pipe is heated by the heat medium and the waste heat while the U-tube of the hot water heat exchanger and the auxiliary heat exchange tube for hot water flow in parallel, by utilizing the auxiliary heat exchange tube for heating, By utilizing the auxiliary heat exchanger tube, the temperature of hot water can be increased and the waste heat recovery can be made good, thereby saving fuel.
도 1은 본 발명의 실시예의 정면도
도 2는 도 1의 A-A선 확대단면도1 is a front view of an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line AA in Fig.
도 1은 본 발명의 실시예의 정면도이고, 도 2는 도 1의 A-A 확대단면도로서, 10은 보일러 통체로서, 상기 보일러 통체(10)의 전면하부에는 버너 설치구(11)를 형성하고, 후방에는 연도(12)가 연결되어 있다. 그리고 상기 보일러 통체(10)의 상부에는 급탕용 열교환기(20) 및 난방용 열교환기(21)를 내장하여 보일러 통체(10)내에 채워진 물, 광물성 오일 등의 열매체를 버너 설치구(11)에 설치된 버너에 의하여 가열하여 상기 급탕용 열교환기(20) 및 난방용 열교환기(21)를 흐르는 급수를 가열하여 온수화하는 것이다.Fig. 1 is a front view of an embodiment of the present invention. Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of Fig. 1, in which 10 is a boiler cylinder, in which a
상기 보일러 통체(10)는 상부에 급탕용 및 난방용 열교환기(20)(21)를 내장할 수 있는 공간만 위치되면 제한이 없지만 주지된 노통 연관 보일러, 원통형 수관 또는 연관 보일러가 바람직하다.The
그리고 상기 보일러 통체(10)의 상부에는 주지된 대기개방형 팽창탱크를 설치하여 보일러 통체(10)의 내부를 저압화하거나, 보일러 통체(10)의 외측면에 주지된 진공발생수단을 설치하여 보일러 통체(10)의 내부를 진공상태로 유지하는 것이 바람직하며, 상기와 같이 보일러 통체(10)의 내부를 저압화하거나 진공상태로 하면 보일러 통체(10)를 내압구조로 하지 않아도 되어 원가를 절감할 수 있고 안전도를 향상할 수 있는 것이다.In the upper part of the
상기 급탕용 열교환기(20) 및 난방용 열교환기(21)는 헤더(23)와 상기 헤더(23)에 연결되는 U자관(24)으로 구성하며, 상기 헤더(23)는 플랜지를 부설한 관판(25)에 구획판(26)으로 2개의 구획실(27a)(27b)을 형성하여 구획실(27a)(27b)에 U자관(24)의 양단을 연결함과 아울러 급수관(28)과 온수배출관(29)을 형성하고, 한편 보일러 통체(10)의 전면 상부에 구멍(14)을 형성함과 아울러 그 주위에 플랜지(15)를 형성하여서, 상기 구멍(14)에 상기 급탕용 및 난방용 열교환기(20)(21)의 U자관(24)을 삽입하고 관판(25)과 플랜지(15)를 결합한 것이다.The hot
30a,30b는 급탕용 보조 열교환관 및 난방용 보조 열교환관으로서, 이들은 상기 연도(12)에 설치한 것이다. 상기 급탕용 및 난방용 보조 열교환관(30a)(30b)은 도면에서 지그재그 상으로 형성하였으나 이것에 한하지 않고 원통형 등 주지한 것을 사용할 수도 있는 것이다.
그리고 상기 급탕용 열교환기(20) 및 난방용 열교환기(21)의 헤더(23)의 구획실(27a)(27b)과 상기 급탕용 보조 열교환관(30a) 및 난방용 보조 열교환관(30b)의 각 양단을 급탕용 및 난방용 공급관(40a)(40b)과 귀환관(41a)(41b)으로 각각 상기 U자관(24)과 급수가 병렬로 흐르도록 연결하며, 상기 급탕용 귀환관(41a)과 난방용 공급관(40b)을 제1도관(42)으로 연결하고, 상기 급탕용 귀환관(41a)과 난방용 귀환관(41b)에 제2도관(43)을 연결함과 아울러 상기 급탕용 공급관(40a)과 난방용 공급관(40b)에 제3도관(44)을 연결하여서, 상기 급탕용 및 난방용 각 공급관(40a)(40b) 출구측 및 귀환관(41a)(41b)의 입구측과 상기 제1,제2,제3도관(42)(43)(44)에 밸브(46a)(46b)(46c)(46d),(47a)(47b)(47c)를 각각 설치하여서 된 것이다. 그리고 상기 급탕용 귀환관(41a)의 제1 및 제2도관(42)(43)의 연결지점 사이에 밸브(47d)를 설치한 것이다.The
상기 밸브(46a)(46b)(46c)(46d),(47a)(47b)(47c)(47d)는 수동식 밸브 또는 전자식 밸브가 사용되며, 상기와 같이 전자식 밸브를 사용할 때에는 제어기를 추가 설치하여서, 급탕 및 난방 동시운전과 급탕운전시에 그 조작스위치만을 조작하면 제어기에 설정된 루틴에 의하여 밸브를 제어하는 것이다.A manual valve or an electronic valve is used as the
미설명부호 48a, 48b는 순환펌프이다.
이상과 같은 본 발명은 급탕용 온수와 난방용 온수를 동시에 생성할 때에는 밸브(46a)(46b)(46c)(46d),(47d)를 개방하고 밸브(47a)(47b)(47c)를 폐쇄한 후 급수관(28)으로 가열하려는 급수를 공급하면 그 급수는 급탕용 및 난방용 열교환기(20)(21)의 U자관(24)과 급탕용 및 난방용 공급관(40a)(40b)을 경유하여 연도(12)에 설치된 급탕용 및 난방용 보조 열교환관(30a)(30b)을 병렬로 흐르면서 보일러 통체(10)에서 가열된 열매체와 연도로 배출되는 폐열에 의하여 가열되어 급탕용 및 난방용 귀환관(41a)(41b)를 경유하여 구획실(27b)에 유입된 후 온수배출관(29)을 통하여 급탕 및 난방이용장소로 공급되는 것이다.In the present invention as described above, when simultaneously generating hot water for hot water supply and hot water for heating,
한편 여름철 등 난방이 필요하지 않은 경우 난방용 열교환기(21)는 가동을 중단하고 급탕용 온수만 생성하는바, 이 경우에는 밸브(46c)(46d)(47c)(47d)를 폐쇄함과 아울러 밸브(46a)(46b)(47a)(47b)를 개방하면 급수관(28)으로 공급되는 가열하려는 급수는 U자관(24)과 급탕용 보조 열교환관(30a)에서 보일러 통체(10)에서 가열된 열매체와 연도(12)로 배출되는 폐열에 의하여 가열된 후 제1도관(42)을 경유하여 난방용 보조 열교환관(30b)에서 연도(12)로 배출되는 폐열로 2차 가열되고 제2도관(43)과 급탕용 귀환관(41a)을 경유하여 구획실(27b)에 유입된 후 온수배출관(29)을 통하여 급탕이용장소에 온수가 공급되며, 이때 난방용 보조 열교환관(30b)에서 추가가열되므로 급탕용 온수의 온도를 더욱더 높일 수 있는 것이다.
On the other hand, when the heating is not required in the summer, the
10 : 보일러 통체 20 : 급탕용 열교환기
21 : 난방용 열교환기 30a : 급탕용 보조 열교환관
30b : 난방용 보조 열교환관 40a : 급탕용 공급관
40b : 난방용 공급관 41a : 급탕용 귀환관
41b : 난방용 귀환관 42,43,44 : 제1,2,3도관
46a~46d, 47a~47d :밸브10: Boiler cylinder 20: Heat exchanger for hot water supply
21: Heating
30b: Heating auxiliary
40b:
41b: return pipe for
46a to 46d, 47a to 47d: valves
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