KR20160113523A - 온수기의 이중 순환 제어장치 - Google Patents

온수기의 이중 순환 제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 온수기의 이중순환 제어장치를 공개하였으며, 급수 파이프, 배수 파이프, 순환 파이프와 보온 물탱크에 설치된 냉수 주입구, 열수 배출구, 순환 급수구, 순환 배수구 구조를 결합시켜, 보온 물탱크의 냉수가 끊임없이 상하로 순화되면서 집열기를 통해 열교환이 이루어지도록 함과 동시에, 보온 물탱크의 냉수는 또한 끊임없이 순환 파이프를 통해 좌우로 순환되면서 히트펌프 가열 본체의 열교환기를 거쳐 열교환이 이루어지도록 하는 이중순환 열교환 방식을 통해, 온수기의 열효율을 효과적으로 제고시킴과 동시에 지속적으로 열수를 공급할 수 있으며, 또한 급수 파이프 내에 4중 파이프밸브 병렬장치가 감입 설치되어, 4중 파이프밸브 병렬장치와 수류통로의 배수구 부위에 설치되는 단방향 밸브 어셈블리 구조의 결합을 통해 배수 파이프의 물과 공기의 역류를 효과적으로 방지하고, 가열 물탱크와 파이프 내부의 압력 균형을 확실히 보장하며, 또한 장착 위치의 제약을 받지 않아 설치가 편리하고, 사용수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다.

Description

온수기의 이중 순환 제어장치{Double circulation control device of water heater}
본 발명은 히트펌프 온수기의 제어부재 분야에 관한 것으로서, 특히 온수기의 이중 순환 제어장치에 관한 것이다.
현재, 종래의 온수기는 주로 가스 온수기, 전기 온수기 및 태양에너지 온수기의 3가지로 구분된다. 가스 온수기는 재생 불가능한 가스를 소모해야 하는데다 환경오염을 일으킬 수 있고, 전기 온수기는 전기에너지를 소모해야 하며, 에너지 공급이 상대적으로 부족해 지면서, 가스 온수기와 전기 온수기는 모두 사용 비용이 계속해서 상승할 가능성이 있다. 태양에너지 온수기는 태양 에너지를 흡수하여 변환된 에너지를 통해 집열기의 파이프 내의 물을 가열하여 사용자에게 열수를 제공하는 것으로, 깨끗하고 친환경적이며, 사용 비용이 낮다.
그러나, 상기 태양에너지 온수기는 대부분 최고층 옥상에 설치되어, 파이프를 통해 끊임없이 외부로 열수를 제공하고 냉수를 보충해야 한다.
그리고, 상기 태양에너지 온수기는 집열기, 히트펌프 가열 본체와 보온 물탱크 사이의 연결 파이프가 비교적 많으며, 또한 상대적으로 길어서 열손실이 크고, 장착이 불편한 점이 있다. 또한, 해가 나지 않거나 자연환경의 온도가 비교적 낮은 경우, 급수 파이프 내의 물이 얼기 쉬워 열효율에 심각한 영향을 끼칠 수 있고 열수 공급을 지속하기 어렵다. 이와 동시에, 태양에너지 온수기의 보온 물탱크 내의 단수, 보온 물탱크와 연결되는 급수 파이프에 물이 없어지는 등과 같은 상황을 초래하여 보온 물탱크와 파이프 내의 부압에 의해 물탱크를 가열하는 도중에 이미 가열된 후의 물이 역류하면서 파이프와 히트펌프 온수기 내부의 전자 소자를 손상시켜 히트펌프 온수기의 정상적인 사용에 영향을 줄 수도 있다.
또한, 온수기를 가동하면, 보온 물탱크와 파이프 내에 부압이 발생하므로, 외부 압력이 지나치게 높으면 수류가 급속하게 급수 파이프와 보온 물탱크, 배수 파이프를 따라 외부로 분출될 수 있으며, 수류가 불안정하면 히트펌프 온수기의 가열효과에 영향을 미칠 뿐만 아니라, 수류가 지나치게 높아 히트펌프 온수기를 손상시키고, 사용수명에 영향을 줄 수 있다.
상기 상황에 대하여, 시중의 태양에너지 온수기에는 단방향 급수밸브, 단방향 급기밸브가 설치되어 있어, 비록 어느 정도 역류를 방지하고, 가열 물탱크와 파이프의 압력 균형을 맞출 수는 있으나, 상기 단방향 급수밸브와 단방향 급기밸브는 보편적으로 모두 파이프 외부에 설치되고, 부품이 많을 뿐만 아니라, 장착 위치에 제약을 받기 쉬워 설치가 불편하며, 또한 외부 물체에 의한 손상을 입기 쉬워 단방향 급기밸브의 사용수명에 영향을 줄 수 있다.
본 발명의 목적은 종래 기술의 단점을 극복하고자, 구조가 컴팩트하고, 열효율을 향상시킬 수 있는 동시에 열수를 지속적으로 공급할 수 있으며, 또한 배수 파이프의 물과 공기의 역류를 방지하여 가열되는 물탱크, 파이프 내의 압력 균형을 확실히 보장하고, 또한 장착 위치의 제약을 받지 않아 설치가 편리하며, 사용수명을 효과적으로 연장시킬 수 있는 온수기의 이중 순환 제어장치를 제공하고자 하는데 있다.
본 발명의 온수기의 이중 순환 제어장치는, 가열 내부용기를 구비하는 보온 물탱크 및 보온 물탱크와 정합되게 장착되는 집열기와 히트펌프 가열본체를 포함하고, 상기 보온 물탱크에 급수파이프 및 배수파이프와 정합되게 장착되는 냉수주입구, 그리고 열수 배출구가 설치되며, 상기 보온 물탱크에 냉수 주입구와 열수 배출구의 사이에 위치하는 순환급수구와 순환배수구가 설치되고, 순환급수구와 순환배수구는 각각 순환 파이프를 통해 히트펌프 가열본체와 연결되며, 상기 급수파이프 내에 4중 파이프밸브 병렬장치가 감입 설치되고, 4중 파이프밸브 병렬장치에 수류통로 및 수류통로와 상호 연통되는 내부용기 급기구와 배수파이프 급기구 및 내부 순환 유입구가 설치되며, 내부용기 급기구는 파이프를 통해 가열 내부용기와 연통되고, 배수파이프 급기구는 파이프를 통해 배수파이프와 연통되며, 내부 순환 유입구는 순환파이프와 연결되고, 수류통로는 급수파이프의 통수 캐비티와 연통되는 것을 특징으로 한다.
상기 최적화에 따르면, 상기 4중 파이프밸브 병렬장치에 배수파이프의 물과 공기가 거꾸로 흐르는 것을 방지하는 단방향 밸브 어셈블리가 설치되며, 단방향 밸브 어셈블리는 수류통로의 배수구 부위에 장착된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 단방향 밸브 어셈블리는 단방향 급수밸브, 단방향 급기밸브를 포함하며, 단방향 급수밸브는 각각 수류통로의 배수단부와 내부 순환 유입구의 급수단부에 설치되고, 단방향 급기밸브는 각각 내부용기 급기구와 배수파이프 급기구의 급기단부에 설치된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 보온 물탱크에 센서 장착용 센서 장착구, 전기히터 장착용 전기히터 장착구, 온도측정기 장착용 온도측정기 장착구 및 오버플로우 파이프 연결용 일류구(溢流口)가 더 장착된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 냉수주입구, 순환배수구, 일류구, 온도측정기 장착구, 전기히터 장착구, 센서장착구, 순환급수구, 열수배출구는 우측에서 좌측으로 보온 물탱크에 순차적으로 설치된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 보온 물탱크에 적어도 하나의 전기히터 장착구가 장착된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 냉수주입구, 순환배수구, 일류구, 순환급수구, 열수배출구는 각각 외부 잠금나사를 통해 급수파이프, 순환파이프, 오버플로우 파이프, 순환파이프, 배수파이프와 정합되게 설치되고, 또한 이들이 정합되게 설치되는 사이에 밀봉 개스킷이 장착된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 순환배수구에 순환파이프가 내부 용접된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 온도측정기 장착구 내에 블라인드 파이프가 용접되고 잠금와이어 캡을 구비한 암나사가 설치된다.
상기 최적화에 따르면, 상기 일류구에 오버플로우 파이프와 정합되게 장착되는 구멍을 지닌 너트가 장착된다.
본 발명의 유익한 효과는 다음과 같다.
1. 급수파이프, 배수파이프, 순환파이프와 보온 물탱크에 설치된 냉수주입구, 열수배출구, 순환급수구, 순환배수구 구조를 결합시켜, 보온 물탱크의 냉수가 끊임없이 상하로 순화되면서 집열기를 통해 열교환이 이루어지도록 함과 동시에, 보온 물탱크의 냉수는 또한 끊임없이 순환 파이프를 통해 좌우로 순환되면서 히트펌프 가열본체의 열교환기를 거쳐 열교환이 이루어지도록 하는 이중 순환 열교환 방식을 통해, 온수기의 열효율을 효과적으로 제고시킬 뿐만 아니라, 해가 나지 않고 자연 환경 온도가 비교적 낮은 경우, 급수파이프 내의 물이 쉽게 어는 상황을 효과적으로 방지하여 지속적인 열수 공급을 보장하고, 온수기의 사용 효과를 보장할 수 있다.
2. 급수파이프 내에 4중 파이프 밸브 병렬장치가 감입 장착되어, 상기 4중 파이프 병렬장치에 설치된 내부용기 급기구는 파이프를 통해 가열 내부용기와 연통되고, 배수파이프 급기구는 파이프를 통해 배수파이프와 연통되며, 내부 순환 유입구는 순환 파이프와 연결되고, 수류통로는 급수파이프의 통수 캐비티와 연통됨으로써, 파이프의 설치를 효과적으로 줄여 에너지 소모를 낮출 수 있고, 온수기의 사용 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 컴팩트하고, 장착 위치의 제약을 받지 않아 설치가 편리하며, 사용 수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다.
3. 4중 파이프 밸브 병렬장치의 수류통로의 배수단부, 내부 순환 유입구의 급수 단부에 각각 단방향 급수밸브가 감입 설치되고, 내부용기 급기구, 배수파이프 급기구의 급기 단부에도 각각 단방향 급기밸브가 감입 설치되어, 보온 물탱크 내부와 파이프 내부의 고압을 효과적으로 방출하여 보온 물탱크와 파이프 내부의 압력 균형을 확실히 보장할 수 있으며, 또한 물의 역류현상을 방지하여 히트펌프 온수기를 보호하고, 또한 부압으로 인해 수류 속도에 영향을 미치는 것을 방지하여 수류의 안정을 보장하고, 지속적인 급수를 구현하여 온수기의 사용 효과를 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예의 구조도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예의 보온 물탱크 단면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예의 4개의 파이프 밸브 병렬장치 구조도.
이하, 첨부도면을 결합하여 본 발명에 대해 좀 더 구체적으로 설명한다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서, 상기 온수기의 이중 순환 제어장치는 가열 내부용기를 구비한 보온 물탱크(1) 및 보온 물탱크(1)에 정합되게 장착되는 집열기(2)와 히트펌프 가열본체(3)를 포함한다.
상기 보온 물탱크(1)에 급수파이프(4) 및 배수파이프(5)와 정합되게 장착되는 냉수주입구(6)와 열수 배출구(7)가 설치된다. 그 중, 상기 보온 물탱크(1)에 냉수주입구(6)와 열수배출구(7)의 사이에 위치하는 순환급수구(8)와 순환배수구(18)가 설치되며, 순환급수구(8)와 순환배수구(18)는 각각 순환파이프(10)를 통해 히트펌프 가열본체(3)와 연결된다.
즉, 운행 시, 보온 물탱크(1)로 진입한 냉수는 끊임없이 상하로 순환하면서 집열기(2)를 통해 열교환이 이루어진다. 이와 동시에, 보온 물탱크(1)의 냉수는 또한 끊임없이 순환파이프(10)를 통해 좌우로 순환하면서 히트펌프 가열본체(3)의 열교환기를 거쳐 열교환이 이루어진다. 이러한 이중 순환 열교환 방식은 온수기의 열효율을 효과적으로 향상시킬 뿐만 아니라, 해가 나지 않거나 자연환경 온도가 비교적 낮은 경우, 급수파이프 내의 물이 쉽게 어는 상황을 방지하여 지속적인 열수 공급을 보장하고, 온수기의 사용효과를 보장할 수 있다.
도 1과 도 2를 참조하면, 상기 보온 물탱크(1)에 센서 장착용 센서 장착구(13), 전기히터 장착용 전기히터 장착구(14), 온도측정기 장착용 온도측정기 장착구(15) 및 오버플로우 파이프(17) 연결용 일류구(16)가 더 장착된다.
냉수주입구(6), 순환배수구(18), 일류구(16), 온도측정기 장착구(15), 전기히터 장착구(14), 센서 장착구(13), 순환급수구(8), 열수배출구(7)는 우측에서 좌측으로 보온 물탱크(1)에 순차적으로 설치된다. 이와 같이 하면, 온수기의 사용 효과를 확실히 보장할 수 있다. 그 중, 상기 보온 물탱크(1)에 적어도 하나의 전기히터 장착구(14)가 설치된다. 상기 전기히터 장착구(14)는 보온 물탱크(1) 내의 상단과 하단에 분포될 수 있으며, 온수기의 열효율을 보강하여 지속적인 열수 공급을 보장할 수 있다.
또한, 상기 냉수주입구(6), 순환배수구(18), 일류구(16), 순환급수구(8), 열수배출구(7)는 각각 외부 잠금나사를 통해 급수파이프(4), 순환파이프(10), 오버플로우 파이프(17), 순환파이프(10), 배수파이프(5)와 정합되게 설치되며, 또한 이들이 정합되게 설치되는 사이에 밀봉 개스킷이 장착되어 사용의 밀봉성을 강화하고 누수를 방지한다. 그 중, 상기 순환배수구(18)에 순환파이프(10)가 내부 용접되며, 온도측정기 장착구(15) 내에 블라인드 파이프가 용접되고 잠금와이어 캡을 구비한 암나사가 설치되며, 일류구(16)에 오버플로우 파이프(17)와 정합되게 설치되는 구멍을 지닌 너트가 장착되어, 구조가 컴팩트하며, 온수기의 안정적인 성능이 강화된다.
도 1과 도 3을 참조하면, 상기 급수파이프(4) 내에 4중 파이프 밸브 병렬장치(9)가 감입 설치되어, 장착 위치의 제약을 받지 않아 설치가 편리하고, 사용수명을 효과적으로 연장시킬 수 있다. 그 중, 상기 4중 파이프밸브 병렬장치(9)에 수류통로(91) 및 수류통로(91)와 상호 연통되는 내부용기 급기구(92), 배수파이프 급기구(93), 내부 순환 유입구(94)가 설치된다.
상기 내부용기 급기구(92)는 파이프를 통해 가열 내부용기와 연통되고, 배수파이프 급기구(93)는 파이프를 통해 배수파이프(5)와 연통되며, 내부 순환 유입구(94)는 순환파이프(10)와 연결되고, 수류통로(91)는 급수파이프(4)의 통수 캐비티와 연통되어, 구조가 컴팩트하고, 파이프의 설치를 효과적으로 감소시켜 에너지 소모를 줄이고, 온수기의 사용 비용을 절감할 수 있다.
도 3을 참조하면, 4중 파이프밸브 병렬장치(9)에 배수파이프(5)의 물과 공기가 거꾸로 흐르는 것을 방지하는 단방향 밸브 어셈블리가 설치되며, 단방향 밸브 어셈블리는 수류통로(91)의 배수구 부위에 장착된다. 실제 응용에서, 상기 단방향 밸브 어셈블리는 단방향 급수밸브(11), 단방향 급기밸브(12)를 포함한다.
단방향 급수밸브(11)는 각각 수류통로(91)의 배수단부와 내부 순환 유입구(94)의 급수단부에 설치되고, 단방향 급기밸브(12)는 각각 내부용기 급기구(92)와 배수파이프 급기구(93)의 급기단부에 설치되어, 보온 물탱크(1) 내와 파이프 내의 고압을 방출하여 보온 물탱크(1)와 파이프 내의 압력 균형을 보장하고, 또한 물이 역류하는 현상을 효과적으로 방지하여, 히트펌프 온수기를 보호할 수 있으며, 또한 부압으로 인해 수류의 속도에 영향을 미치는 것을 방지하여 안정적인 수류를 보장하고, 지속적인 급수를 구현하며, 온수기의 사용 효과를 높일 수 있다.
상기 구체적인 실시예는 단지 본 발명의 효과가 비교적 우수한 구체적인 실시예에 불과하며, 본 구조와 동일하거나 또는 동등한 온수기의 이중순환 제어장치는 모두 본 출원의 보호범위에 속한다.
1 ; 보온 물탱크 2 ; 집열기
3 ; 히트펌프 가열본체 4 ; 급수파이프
5 ; 배수파이프 6 ; 냉수주입구
7 ; 열수배출구 8 ; 순환급수구
9; 파이프밸브 병렬장치 10; 순환파이프
11; 단방향 급수밸브 12; 단방향 급기밸브
13; 센서 장착구 14; 전기히터 장착구
15; 온도측정기 장착구 16; 일류구
17; 오버플로워 파이프 18; 순환 배수구
91; 수류통로 92; 내부용기 급수구
93; 배스파이프 급기구 94; 내부순환 유입구

Claims (10)

  1. 가열 내부용기를 구비하는 보온 물탱크(1) 및 보온 물탱크(1)와 정합되게 설치되는 집열기(2)와 히트펌프 가열본체(3)를 포함하고, 상기 보온 물탱크(1)에 급수파이프(4) 및 배수파이프(5)와 정합되게 장착되는 냉수주입구(6)와 열수배출구(7)가 설치되는 온수기의 이중 순환 제어장치에 있어서,
    상기 보온 물탱크(1)에 냉수주입구(6)와 열수배출구(7) 사이에 위치하는 순환급수구(8)와 순환배수구(18)가 설치되고, 순환급수구(8)와 순환배수구(18)는 각각 순환 파이프(10)를 통해 히트펌프 가열본체(3)와 연결되며,
    상기 급수파이프(4)내에 4중 파이프밸브 병렬장치(9)가 감입 설치되고, 4중 파이프밸브 병렬장치(9)에 수류통로(91) 및 수류통로(91)와 상호 연통되는 내부용기 급기구(92)와 배수파이프 급기구(93) 및 내부 순환 유입구(94)가 설치되며,
    상기 내부용기 급기구(92)는 파이프를 통해 가열 내부용기와 연통되고, 배수 파이프 급기구(93)는 파이프를 통해 배수파이프(5)와 연통되며, 내부 순환 유입구(94)는 순환파이프(10)와 연결되고, 수류통로(91)는 급수파이프(4)의 통수 캐비티와 연통되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 4중 파이프밸브 병렬장치(9)에 배수파이프(5)의 물과 공기가 거꾸로 흐르는 것을 방지하는 단방향 밸브 어셈블리가 설치되며,
    단방향 밸브 어셈블리는 수류통로(91)의 배수구 부위에 장착되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 단방향 밸브 어셈블리는 단방향 급수밸브(11)와 단방향 급기밸브(12)를 포함하며,
    단방향 급수밸브(11)는 각각 수류통로(91)의 배수단부와 내부 순환 유입구(94)의 급수단부에 설치되고,
    단방향 급기밸브(12)는 각각 내부용기 급기구(92)와 배수 파이프 급기구(93)의 급기단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중순환 제어장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 보온 물탱크(1)에 센서 장착용 센서 장착구(13), 전기히터 장착용 전기 히터 장착구(14), 온도측정기 장착용 온도측정기 장착구(15) 및 오버플로우 파이프(17) 연결용 일류구(溢流口)(16)가 더 장착되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 냉수주입구(6), 순환배수구(18), 일류구(16), 온도측정기 장착구(15), 전기히터 장착구(14), 센서 장착구(13), 순환 급수구(8), 열수 배출구(7)는 우측에서 좌측으로 보온 물탱크(1)에 순차적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 보온 물탱크(1)에 적어도 하나의 전기히터 장착구(14)가 장착되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 냉수주입구(6), 순환배수구(18), 일류구(16), 순환급수구(8), 열수배출구(7)는 각각 외부 잠금나사를 통해 급수파이프(4), 순환파이프(10), 오버플로우 파이프(17), 순환파이프(10), 배수파이프(5)와 정합되게 설치되고, 또한 이들이 정합되게 설치되는 사이에 밀봉 개스킷이 장착되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  8. 제 4 항에 있어서,
    상기 순환배수구(18)에 순환파이프(10)가 내부 용접되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  9. 제 4 항에 있어서,
    상기 온도측정기 장착구(15)내에 블라인드 파이프가 용접되고 잠금와이어 캡을 구비한 암나사가 설치되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중 순환 제어장치.
  10. 제 4 항에 있어서,
    상기 일류구(16)에 오버플로우 파이프(17)와 정합되게 장착되는 구멍을 지닌 너트가 장착되는 것을 특징으로 하는 온수기의 이중순환 제어장치.
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