KR20160120457A - 펌프히터를 이용한 대용량 보일러 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 펌프히터를 사용하는 대용량 보일러 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 보일러 시스템은, 탱크연결관에 의해 내부공간이 서로 연통된 제1 탱크와 제2탱크; 상기 제1탱크와 상기 제2탱크의 내부에 각각 설치되는 제1가열관과 제2가열관; 제1가열관과 제2가열관을 연결하는 연결관; 상기 제1탱크 및 상기 제2탱크의 외부에서 상기 연결관의 중간에 설치되는 제1펌프; 유체회수관을 통해 제2가열관으로부터 회수된 유체를 가열하여 유체공급관을 통해 제1가열관으로 공급하는 펌프히터; 상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크에 설치된 물공급포트; 상기 물공급포트에 연결되어 제1 탱크 및 제2탱크에 저장된 온수를 외부로 압송하는 제2펌프를 포함한다.
본 발명에 따르면 종래의 보일러에 비하여 유지비용을 80% 이상 절감할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 탱크를 서로 연결함으로써 훨씬 적은 비용으로 대용량 보일러 시스템을 용이하게 구축할 수 있다. 또한 다수의 탱크에 저장된 물을 서로 다른 용도로 활용할 수도 있으므로 현장의 필요에 따라 다양한 방식의 보일러 시스템을 구축할 수 있다.

Description

펌프히터를 이용한 대용량 보일러 시스템{Large capacity boiler system using pump heater}

본 발명은 보일러 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 유체를 고속으로 회전 충돌시킴으로써 초미립 상태로 분사 가열하는 펌프히트를 사용함으로써 연료비를 획기적으로 절감하는 한편 다수의 축열탱크를 연결하여 용량을 크게 증가시킬 수 있는 보일러 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 동절기나 이른 봄 또는 늦가을과 같이 기온이 낮은 계절에 실내공간을 덥히고 온수를 공급하는 장치로서, 탱크 내에서 가열된 물 또는 증기를 난방라인을 따라 순환시켜서 실내공간을 난방하거나 가열된 물을 온수파이프를 통해 공급한다.

이러한 보일러는 사용되는 연료에 따라 그 종류가 매우 다양한데, 예를 들면 석탄 등의 고체연료를 사용하는 보일러, 난방용 등유 또는 가스 등의 유체연료를 사용하는 보일러, 시이즈히터 등과 같이 전기를 사용하는 보일러 등으로 구분될 수 있다.

그런데 고체연료를 사용하는 보일러는 대부분 연료를 연소시켜 물탱크를 직접 가열하는 방식이기 때문에 연소실의 외벽을 통한 연손실이 커서 전반적으로 열효율이 낮고, 연소실 주변의 부재들이 고온에 노출되는 관계로 쉽게 부식되어 전체적인 수명이 짧은 단점이 있다.

또한 기름이나 가스 등의 유체연료를 사용하는 보일러는 연료비용이 과다하게 소요되는 등 유지비가 많이 드는 단점이 있다.

전기보일러는 저렴한 심야전기만을 사용하더라도 전기료 부담이 크기 때문에 대용량 설비에 적용하는 데는 어려움이 있다.

한국공개특허 제10-2012-0131865호(2012.12.05 공개)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 종래의 보일러에 비해 유지비용을 크게 절감할 수 있고, 대규모 설비에 적합한 대용량 보일러 시스템을 용이하게 구축할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 양상은, 탱크연결관에 의해 내부공간이 서로 연통된 제1 탱크와 제2탱크; 상기 제1탱크와 상기 제2탱크의 내부에 각각 설치되는 제1가열관과 제2가열관; 제1가열관과 제2가열관을 연결하는 연결관; 상기 제1탱크 및 상기 제2탱크의 외부에서 상기 연결관의 중간에 설치되는 제1펌프; 유체회수관을 통해 상기 제2가열관으로부터 회수된 유체를 가열하여 유체공급관을 통해 상기 제1가열관으로 공급하는 펌프히터; 상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크에 설치된 물공급포트; 상기 물공급포트에 연결되어 제1 탱크 및 제2탱크에서 가열된 물을 외부로 압송하는 제2펌프를 포함하는 보일러 시스템을 제공한다.

본 발명의 일 양상에 따른 보일러 시스템에서, 상기 물공급포트는 난방수 공급포트이고, 상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크에는 난방수 회수포트가 설치되고, 상기 제2펌프에 의해 압송된 물은 상기 난방수 회수포트를 통해 회수되는 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명의 다른 양상은, 제1 탱크와 제2탱크; 상기 제1탱크와 상기 제2탱크의 내부에 각각 설치되는 제1가열관과 제2가열관; 제1가열관과 제2가열관을 연결하는 연결관; 제1탱크와 제2탱크의 외부에서 상기 연결관의 중간에 설치되는 제1펌프; 유체회수관을 통해 상기 제2가열관으로부터 회수된 유체를 가열하여 유체공급관을 통해 상기 제1가열관으로 공급하는 펌프히터; 상기 제1탱크에 설치된 온수공급포트; 상기 제2탱크에 설치된 난방수공급포트와 난방수회수포트; 상기 온수공급포트에 연결되어 제1 탱크에 저장된 온수를 외부로 압송하는 제2펌프; 상기 난방수공급포트 및 상기 난방수회수포트에 연결되어 제2 탱크에 저장된 난방수를 외부로 압송하고 회수하는 제3펌프를 포함하는 보일러 시스템을 제공한다.

본 발명에 따른 보일러 시스템에서, 상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크의 상부에 설치되고, 내부공간이 하부의 제1탱크 또는 제2탱크와 연통하는 급수탱크; 상기 급수탱크의 내부에 설치되어 수위에 따라 급수관을 선택적으로 개폐하는 볼탑을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 보일러 시스템에서, 상기 펌프히터는, 관통부를 구비하는 하우징본체; 상기 하우징본체의 관통부의 내부에서 상기 회전축에 결합된 임펠러; 상기 하우징본체의 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 관통부를 밀폐하며, 상기 임펠러를 둘러싸는 제1측면하우징과 제2 측면하우징; 상기 하우징본체, 제1측면하우징 및 제2측면하우징을 관통하며 모터에 연결된 회전축; 상기 제1측면하우징의 내측으로 돌출되며, 상기 회전축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 배치된 다수의 제1돌출부; 상기 제2측면하우징의 내측으로 돌출되며, 상기 회전축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 배치되고, 각각의 단부가 상기 다수의 제1돌출부의 단부 사이로 삽입되는 다수의 제2돌출부를 포함하며, 상기 제1 및 제2 측면하우징 사이로 공급된 유체는 상기 임펠러에 의해 고속으로 회전하면서 상기 제1돌출부와 상기 제2돌출부에 고속 충돌하여 초미립화되는 한편 마찰열에 의해 고온으로 가열된 후 배출되는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 보일러 시스템에서, 상기 제2펌프는, 제1펌프유입관과 제1펌프배출관이 연결된 제1모터; 제2펌프유입관과 제2펌프배출관이 연결된 제2모터; 상기 제1모터와 상기 제2모터의 동작을 제어하는 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러; 상기 제1펌프유입관과 상기 제2펌프유입관이 분기되는 펌프유입관; 상기 제1펌프배출관과 상기 제2펌프배출관이 합류하는 펌프배출관; 상기 펌프배출관에 연결된 압력조절탱크를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.

또한 본 발명에 따른 보일러 시스템에서, 상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크의 내부에는 전기저항에 의해 발열하는 시이즈히터가 설치된 것을 특징으로 할 수 있다.

본 발명에 따르면 종래의 보일러에 비하여 유지비용을 80% 이상 절감할 수 있을 뿐만 아니라 다수의 탱크를 서로 연결함으로써 훨씬 적은 비용으로 대용량 보일러 시스템을 용이하게 구축할 수 있다.

또한 다수의 탱크에 저장된 물을 서로 다른 용도로 활용할 수도 있으므로 현장의 필요에 따라 다양한 방식의 보일러 시스템을 구축할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템의 개략 구성도
도 2는 제1탱크와 제2탱크의 연결구조를 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템에 사용되는 펌프히터의 사시도
도 4는 펌프히터의 단면도
도 5는 펌프히터에 장착된 측면하우징을 나타낸 도면
도 6 및 도 7은 각각 본 발명의 일 실시예에 따른 보일러 시스템에 사용되는 온수공급펌프의 정면도 및 평면도
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 보일러 시스템의 개략 구성도
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보일러 시스템의 개략 구성도
도 10은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 보일러 시스템의 개략 구성도

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 먼저 본 명세서에 첨부된 도면에는 본 발명에 대한 이해를 돕기 위하여 실제 제품의 크기나 비율과 다르게 나타낸 부분이 있으나, 이로 인해 본 발명의 권리범위가 제한적으로 해석되어서는 아니 됨을 미리 밝혀 둔다.

먼저 도 1의 개략 구성도를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 온수공급용 보일러 시스템(100)을 설명한다.

온수공급용 보일러 시스템은 도면에 나타낸 바와 같이, 물이 채워지는 제1탱크(111)와 제2탱크(112), 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 내부공간을 서로 연결하는 탱크연결관(114), 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 내부에 각각 설치된 제1가열관(121)과 제2가열관(122), 제1 및 제2 가열관(121,122)을 따라 유동할 유체를 가열하는 펌프히터(H)를 포함한다.

탱크연결관(114)은 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 물이 서로 섞이는 통로로 제공되며, 충분한 대류를 유도하기 위해서는 2개 이상이 설치되는 것이 바람직하다. 본 명세서에서는 2개의 탱크(111,112)를 연결하였으나 필요에 따른 더 많은 개수의 탱크를 연결하여 사용할 수도 있으며, 이를 통해 대형 설비에 필요한 대용량 온수공급용 보일러 시스템을 용이하게 구축할 수 있다.

제1 및 제2가열관(121,122)은 펌프히터(H)에서 가열된 유체가 통과하는 통로이며, 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 내부에 채워진 물을 열교환을 통해 가열하는 역할을 한다.

본 발명의 실시예에서는 제1 및 제2가열관(121,122)을 각각 3중 코일 형상으로 제작하였으며, 제1 가열관(121)은 내측코일의 상단과 중간코일의 상단이 서로 연통되고 중간코일의 하단과 외측코일의 하단이 서로 연통된다. 또한 제2가열관(122)은 내측코일의 하단과 중간코일의 하단이 서로 연통되고, 중간코일의 상단과 외측코일의 상단이 서로 연통된다.

또한 제1가열관(121)의 외측코일의 상단과 제2가열관(122)의 내측코일의 상단은 연결관(134)으로 연결된다.

또한 제1가열관(121)의 내측코일의 하단은 유체공급관(131)을 통해 펌프히터(H)의 배출관(도 3의 312)과 연결되며, 제2가열관(122)의 외측코일의 하단은 유체회수관(132)을 통해 펌프히터(H)의 유입관(도 3의 311)과 연결된다.

따라서 펌프히터(H)에서 가열된 유체는 제1가열관(121)을 따라 유동하면서 제1탱크(111)에 저장된 물을 가열하고, 이어서 연결관(134)을 거쳐 제2가열관(122)을 따라 유동하면서 제2탱크(112)에 저장된 물을 가열한 후 유체회수관(132)을 통해 펌프히터(H)로 회수되며, 이어서 펌프히터(H)에서 재가열 된 후 이상의 경로를 반복하여 순환하게 된다.

도면에는 제1 및 제2가열관(121,122)이 각각 3중 코일 형상인 것으로 나타나 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니므로 2중 코일 형상일 수도 있고, 4중 이상의 코일 형상일 수도 있다.

한편 제1 및 제2가열관(121,122)의 길이가 긴 경우에는 펌프히터(H)의 배출압력만으로는 유체를 원활하게 순환시키는 것이 어려울 수 있으며, 이 경우에는 제1가열관(121)과 제2가열관(122)을 연결하는 연결관(134)의 중간에 제1 펌프(P1)를 설치하는 것이 바람직하다.

이때 도 2에 나타낸 바와 같이, 제1펌프(P1)의 선단쪽 연결관(134)과 후단쪽 연결관(134)에 각각 밸브(136)가 장착된 유체회수관(132a)을 연결할 수도 있다. 유체회수관(132a)은 제1 또는 제2 탱크(111,112) 중에서 하나만 사용하는 경우를 대비한 것으로서, 예를 들어 선단쪽의 유체회수관(132a)과 펌프히터(H)를 연결하면 제1탱크(111)만을 사용할 수 있다. 유체회수관(132a) 또는 연결관(134)에는 유체온도센서(138)를 설치할 수 있다.

제1 및 제2 탱크(111,112)에는 각각 온도센서(141), 압력센서(143), 안전밸브(145), 대기압관(147) 등이 장착될 수 있다. 온도센서(141)는 탱크(111,112)에 저장된 물의 온도를 감지하며, 압력센서(143)는 탱크(111,112) 내부의 압력을 측정하는 역할을 한다. 또한 안전밸브(145)는 탱크(111,112)의 내부압력이 설정압력을 초과하면 자동으로 오픈되어 내부압력을 해소하는 역할을 하며, 대기압관(147)은 탱크(111,112) 내부와 외부를 연통시킴으로써 탱크(111,112)에 저장된 물에 대기압이 작용하도록 하는 역할을 한다.

보일러 시스템의 제어장치(도면에는 나타내지 않았음)는 온도센서(141)에서 측정된 온도를 기초로 펌프히터(H)의 동작을 제어한다. 또한 압력센서(143)의 감지결과를 피드백하여 펌프히터(H)의 동작을 제어하거나, 탱크(111,112)에 연결된 각종 펌프(P1,P2)의 동작을 제어할 수도 있다.

제1 및 제2탱크(111,112)에 저장된 온수를 온수파이프를 거쳐 욕실이나 싱크대의 온수용 수도꼭지로 제공하기 위한 온수공급포트(160)는 제2 탱크(112)에 설치될 수 있다.

온수공급포트(160)에는 온수를 압송하기 위한 제2펌프(P2)를 연결하는 것이 바람직하다. 온수공급포트(160)는 제2펌프(P2)의 펌프유입관(210)에 연결되고, 제2펌프(P2)는 펌프유입관(210)으로 유입된 온수를 펌프배출관(220)을 통해 실내의 온수파이프로 공급한다.

한편 제2탱크(112)의 상부에는 급수탱크(150)가 설치되며, 급수탱크(150)의 내부공간은 제2탱크(112)의 천정에 형성된 급수홀을 통해 제2탱크(112)의 내부와 연통한다. 급수탱크(150)는 제2탱크(112)의 상부에 밀착 결합될 수도 있고, 별도의 고정부재를 이용하여 이격된 상태로 결합될 수도 있다. 이격된 상태로 결합되는 경우에는 급수탱크(150)의 내부와 제2탱크(112)의 내부는 연결관(도면에는 나타내지 않았음)을 통해 서로 연통된다.

급수탱크(150)에는 급수관(154)이 연결되고, 급수탱크(150)의 내부에는 수위에 따라 급수관(154)을 개폐하는 볼탑(152)이 설치된다. 따라서 급수관(154)을 통해 공급된 물은 먼저 제1 및 제2탱크(111,112)에 채워진 후에 마지막으로 급수탱크(150)의 내부에 일정 수위까지 채워지게 된다. 대기압관(147)의 상단은 급수탱크(150)의 만수위보다는 높은 곳에 위치해야 한다. 이러한 급수탱크(150)는 제1탱크(111)의 상부에 설치될 수도 있다.

이하에서는 본 발명의 실시예에 따른 보일러시스템(100)에 사용하는 펌프히터(H)를 설명한다.

펌프히터(H)는 도 3의 사시도와 도 4의 부분 단면도에 나타낸 바와 같이, 수평방향의 관통부를 구비하는 하우징본체(310), 하우징본체(310)의 일측과 타측에 각각 결합되어 관통부를 밀폐하는 제1 및 제2 측면하우징(320,330), 하우징본체(310)와 제1 및 제2 측면하우징(320,330)을 관통하는 회전축(342), 하우징본체(310)의 내부에서 회전축(342)에 결합되고 제1 및 제2 측면하우징(320,330)에 둘러싸이도록 설치된 임펠러(350), 회전축(342)을 구동시키는 모터(340)를 포함한다.

하우징본체(310)의 외측에는 내부의 관통부와 연통하는 유입관(311)과 배출관(312)이 형성되고, 임펠러(350)는 회전축(342)에 결합된 회전판과 유체를 순환시키기 위하여 회전판의 양측에서 각각 돌출된 날개부재를 포함한다.

제1 및 제2 측면하우징(320,330)의 내벽은 임펠러(350)의 중간부에 거의 접하고 임펠러(350)의 주변부와는 이격되는 것이 바람직하다. 이때 제1 및 제2 측면하우징(320,330)의 내벽에는 각각 임펠러(350)와의 마찰력을 줄이기 위한 홈(322,332)을 형성하고, 임펠러(350)의 양측에도 이와 대응하는 위치에 홈(352)을 형성하는 것이 바람직하다.

또한 제1 및 제2 측면하우징(320,330)은, 도 5에 나타낸 바와 같이, 각각 서로를 향해 돌출되고 회전축(342)을 중심으로 원주방향을 따라 배치된 다수의 제1돌출부(361)와 다수의 제2돌출부(362)를 구비한다.

또한 제1 및 제2 측면하우징(320,330)은 하우징본체(310)의 유입관(311) 및 배출관(312)과 각각 대응하는 통로를 구비하며, 이러한 통로는 제1 및 제2 측면하우징(320,330)에서 서로를 향해 돌출된 통로구획부(370)에 의해 형성된다. 통로구획부(370)는 제1 및 제2 측면하우징(320,330)에서 제1 및 제2돌출부(361,362)가 형성된 동일 원주면상에 형성되는 것이 바람직하다.

제1돌출부(361)와 제2돌출부(362)는 하우징본체(310)의 내부까지 연장되며, 특히 제1돌출부(361)와 제2돌출부(362)는 서로 접촉하지 않은 상태에서 제1돌출부(361)의 단부가 제2돌출부(362)의 단부 사이로 삽입되고 제2돌출부(362)의 단부가 제1돌출부(361)의 단부 사이로 삽입된다.

또한 제1돌출부(361)와 제2돌출부(362)는 임펠러(345)의 외측 단부까지 연장되며, 임펠러(345)와는 접촉하지 않고 소정 거리 이격되는 것이 바람직하다. 또한 제1돌출부(361)와 제2돌출부(362)는 하우징본체(310)의 내벽에 접할 수도 있고 미세간격 이격될 수도 있다.

따라서 제1 및 제2 측면하우징(320,330)의 사이에는 다수의 제1돌출부(361)와 제2돌출부(362)의 사이에 지그재그 형태의 마찰유로(364)가 형성되며, 이러한 마찰유로(364)와 그 주변의 제1돌출부(361)와 제2돌출부(362)가 유체를 가열시키는 마찰가열부(360)의 역할을 하게 된다.

즉, 하우징본체(310)의 유입관(311)을 통해 제1 및 제2 측면하우징(320,330)의 내부로 유입된 유체는 임펠러(350)가 고속으로 회전함에 따라 함께 고속 회전하면서 마찰유로(364)와 충돌하게 되고, 이 과정에서 초미립화 상태가 되면서 고온으로 가열된다. 이렇게 가열된 유체는 배출관(312)을 통해 보일러 시스템(100)의 유체공급관(131)을 통해 제1 및 제2가열관(121,122)으로 공급되고, 제1 및 제2가열관(121,122)을 거치면서 탱크(111,112) 내부의 물과 열교환을 한 후에 유체회수관(132)을 통해 펌프히터(H))의 유입관(311)으로 회수된다.

이와 같은 방식의 펌프히터(H)는 고체나 액체연료를 연소시키는 방식이 아니기 때문에 배기가스로 인한 환경문제를 유발하지 않을 뿐만 아니라 이들 연료를 사용하는 경우에 비해 연료비 부담을 80% 이상 줄일 수 있다. 또한 시이즈히터 등과 같은 전기식 보일러에 비해서도 유지비용을 크게 줄일 수 있다.

한편 펌프히터(H)에 의해 가열되는 유체는 고온 가열이 가능한 오일인 것이 바람직하지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로는, 본 발명의 실시예에 따른 온수공급용 보일러시스템(100)에서 온수공급을 위해 사용하는 제2펌프(P2)를 설명한다.

제2펌프(P2)는 제2탱크(112)에 저장된 온수를 건물 내 온수파이프로 송출하는 역할을 하며, 도 6의 정면도 및 도 7의 평면도에 나타낸 바와 같이, 베이스(201)에 장착된 제1모터(231)와 제2모터(232), 제1모터(231)와 제2모터(232)의 동작을 각각 제어하는 제1컨트롤러(241)와 제2컨트롤러(242), 제1모터(231)에 각각 연결된 제1펌프유입관(251)과 제1펌프배출관(261), 제2모터(232)에 각각 연결된 제2펌프유입관(252)과 제2펌프배출관(262)을 포함한다.

제1펌프유입관(251)과 제2펌프유입관(252)은 온수공급포트(160)에 연결된 펌프유입관(210)으로부터 각각 분기되어 각 모터(231,232)에 연결되며, 제1펌프배출관(261)과 제2펌프배출관(262)은 각각 건물 내 온수파이프와 연결되는 펌프배출관(220)으로부터 분기되어 각 모터(231,232)에 연결된다.

제1 및 제2 펌프유입관(251,252)에는 각각 밸브(281,282)가 설치되고, 제1 및 제2 펌프배출관(261,262)에도 각각 밸브(271,272)가 설치된다.

펌프배출관(220)에는 온수파이프의 내부압력을 일정하게 유지하기 위한 압력조절탱크(290)가 설치되고, 압력조절탱크(290)에는 압력센서(292)가 설치된다.

제1컨트롤러(241)와 제2컨트롤러(242)는 각 모터(231,232)를 설정된 시간 동안 교번하여 동작시키는 대수제어를 하거나, 펌프배출관(220)의 압력을 피드백하여 각 모터(231,232)의 회전수를 제어하는 인버터제어를 할 수도 있다. 또한 온수 사용량에 따라 제1모터(231)와 제2모터(232) 중에서 하나만을 동작시키거나 둘 다 동작시킬 수도 있다.

이하에서는 도 8을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 난방수 공급용 보일러 시스템(100a)을 설명한다.

난방수 공급용 보일러 시스템(100a)도 물이 채워지는 제1탱크(111)와 제2탱크(112), 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 내부공간을 서로 연결하는 탱크연결관(114), 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 내부에 각각 설치된 제1가열관(121)과 제2가열관(122), 제1 및 제2 가열관(121,122)을 따라 유동할 유체를 가열하는 펌프히터(H)를 포함하며, 제1 및 제2탱크(111,112)에 온도센서(141), 압력센서(143), 안전밸브(145) 등이 설치되는 점은 전술한 온수공급용 보일러 시스템(100)과 동일하다.

다만, 난방수 공급용 보일러 시스템(100a)의 제1탱크(111) 또는 제2탱크(112)에는 난방수공급포트(171)와 난방수회수포트(172)가 설치되며, 난방수공급포트(171)에 연결된 난방수 공급라인에는 순환펌프(P3)가 설치되는 점에서 온수공급용 보일러 시스템(100)과 다소의 차이가 있다. 난방수공급포트(170)를 통해 배출된 난방수는 실내 난방배관을 순환한 후에 난방수회수포트(172)를 통해 제1탱크(111) 또는 제2탱크(112)로 회수된다.

난방수 부족을 대비하여 제1탱크(111) 또는 제2탱크(112)에는 난방수 보충관(173)이 연결되는 것이 바람직하며, 난방수 보충을 위하여 온수공급용 보일러시스템(100)의 경우처럼 볼탑이 장착된 급수탱크를 설치할 수도 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 전술한 실시예에 한정되지 않고 구체적인 적용 과정에서 다양하게 변형 또는 수정되어 실시될 수 있다.

일 예로서, 본 발명에 따른 온수공급용 보일러시스템(100)에서는 제1 및 제2 탱크(111,112)에 각각 3중 코일 형상의 가열관(121,122)을 설치하여 물을 가열하였으나, 도 9의 보일러 시스템(100b)에 나타낸 바와 같이 제1 또는 제2탱크(111,112)에 보조적인 가열수단으로서 시이즈히터(180)를 설치할 수도 있다. 시이즈히터(180)는 전기저항에 의해 발열하는 것이므로 펌프히트(H)에 장애가 있는 등 비상시에 사용할 수도 있고, 기타 필요시에 보조적으로 사용할 수도 있다. 난방수공급용 보일러시스템(100a)의 제1 또는 제2탱크(111,112)에도 이러한 시이즈히터(180)를 보조적으로 설치할 수도 있다.

다른 예로서, 이상에서는 제1탱크(111)와 제2탱크(112)가 탱크연결관(114)을 통해 서로 연결되어 있으나 탱크연결관(114)을 생략하여 제1탱크(111)와 제2탱크(112)의 물이 서로 섞이지 않도록 할 수도 있다.

이와 같이 제1탱크(111)와 제2탱크(112)가 서로 분리되면 도 10의 보일러 시스템(100c)에 나타낸 바와 같이 제1 탱크(111)에서 가열된 물은 난방수로 활용하고 제2탱크(112)에서 가열된 물은 온수로 활용할 수 있다. 이 경우 제1탱크(111)에는 난방수공급포트(171), 난방수회수포트(172), 난방수보충관(173) 등을 설치하고, 제2탱크(112)에는 온수공급포트(160)와 급수탱크(150) 등을 설치하면 된다.

이와 같이 본 발명은 구체적인 적용에 있어서 다양한 형태로 변형 또는 수정되어 실시될 수 있으며, 변형 또는 수정된 실시예도 후술하는 특허청구범위에 개시된 본 발명의 기술적 사상을 포함한다면 본 발명의 권리범위에 속함은 당연하다 할 것이다.

100: 보일러 시스템 111, 112: 제1, 제2 탱크
114: 탱크연결관 121, 122: 제1, 제2 가열관
131: 유체공급관 132: 유체회수관
134: 연결관 136: 밸브
138: 유체온도센서 141: 온도센서
143: 압력센서 145: 안전밸브
147: 대기압관 150: 급수탱크
152: 볼탑 154: 급수관
160: 온수공급포트 170: 난방수공급포트
180: 시이즈히터 201: 베이스
210: 펌프유입관 220: 펌프배출관
231, 232: 제1, 제2모터 241,242: 제1, 제2 컨트롤러
251,252: 제1, 제2펌프유입관 261,262: 제1, 제2 펌프배출관
271,272,281,282: 밸브 290: 압력조절탱크
292: 압력센서 310: 하우징 본체
311: 유입관 312: 배출관
320: 제1 측면하우징 322: 홈
330: 제2 측면하우징 332: 홈
340: 모터 342: 회전축
350: 임펠러 352: 홈
360: 마찰가열부 361: 제1 돌출부
362: 제2 돌출부 364: 마찰유로
370: 통로구획부 H: 펌프히터

Claims (7)

1. 탱크연결관에 의해 내부공간이 서로 연통된 제1 탱크와 제2탱크;
   상기 제1탱크와 상기 제2탱크의 내부에 각각 설치되는 제1가열관과 제2가열관;
   제1가열관과 제2가열관을 연결하는 연결관;
   상기 제1탱크 및 상기 제2탱크의 외부에서 상기 연결관의 중간에 설치되는 제1펌프;
   유체회수관을 통해 상기 제2가열관으로부터 회수된 유체를 가열하여 유체공급관을 통해 상기 제1가열관으로 공급하는 펌프히터;
   상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크에 설치된 물공급포트;
   상기 물공급포트에 연결되어 제1 탱크 및 제2탱크에서 가열된 물을 외부로 압송하는 제2펌프
   를 포함하는 보일러 시스템
2. 제1항에 있어서,
   상기 물공급포트는 난방수 공급포트이고, 상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크에는 난방수 회수포트가 설치되고, 상기 제2펌프에 의해 압송된 물은 상기 난방수 회수포트를 통해 회수되는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템
3. 제1 탱크와 제2탱크;
   상기 제1탱크와 상기 제2탱크의 내부에 각각 설치되는 제1가열관과 제2가열관;
   제1가열관과 제2가열관을 연결하는 연결관;
   제1탱크와 제2탱크의 외부에서 상기 연결관의 중간에 설치되는 제1펌프;
   유체회수관을 통해 상기 제2가열관으로부터 회수된 유체를 가열하여 유체공급관을 통해 상기 제1가열관으로 공급하는 펌프히터;
   상기 제1탱크에 설치된 온수공급포트;
   상기 제2탱크에 설치된 난방수공급포트와 난방수회수포트;
   상기 온수공급포트에 연결되어 제1 탱크에 저장된 온수를 외부로 압송하는 제2펌프;
   상기 난방수공급포트와 상기 난방수회수포트에 연결되어 제2 탱크에 저장된 난방수를 외부로 압송하고 회수하는 제3펌프
   를 포함하는 보일러 시스템
4. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크의 상부에 설치되고, 내부공간이 하부의 제1탱크 또는 제2탱크와 연통하는 급수탱크;
   상기 급수탱크의 내부에 설치되어 수위에 따라 급수관을 선택적으로 개폐하는 볼탑
   을 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템
5. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 펌프히터는,
   관통부를 구비하는 하우징본체;
   상기 하우징본체의 관통부의 내부에서 상기 회전축에 결합된 임펠러;
   상기 하우징본체의 일측과 타측에 각각 결합되어 상기 관통부를 밀폐하며, 상기 임펠러를 둘러싸는 제1측면하우징과 제2 측면하우징;
   상기 하우징본체, 제1측면하우징 및 제2측면하우징을 관통하며 모터에 연결된 회전축;
   상기 제1측면하우징의 내측으로 돌출되며, 상기 회전축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 배치된 다수의 제1돌출부;
   상기 제2측면하우징의 내측으로 돌출되며, 상기 회전축을 중심으로 하는 원주방향을 따라 배치되고, 각각의 단부가 상기 다수의 제1돌출부의 단부 사이로 삽입되는 다수의 제2돌출부
   를 포함하며, 상기 제1 및 제2 측면하우징 사이로 공급된 유체는 상기 임펠러에 의해 고속으로 회전하면서 상기 제1돌출부와 상기 제2돌출부에 고속 충돌하여 초미립화되는 한편 마찰열에 의해 고온으로 가열된 후 배출되는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템
6. 제1항 또는 제3항에 있어서, 상기 제2펌프는,
   제1펌프유입관과 제1펌프배출관이 연결된 제1모터;
   제2펌프유입관과 제2펌프배출관이 연결된 제2모터;
   상기 제1모터와 상기 제2모터의 동작을 제어하는 제1컨트롤러 및 제2컨트롤러;
   상기 제1펌프유입관과 상기 제2펌프유입관이 분기되는 펌프유입관;
   상기 제1펌프배출관과 상기 제2펌프배출관이 합류하는 펌프배출관;
   상기 펌프배출관에 연결된 압력조절탱크
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 보일러 시스템
7. 제1항 또는 제3항에 있어서,
   상기 제1탱크 또는 상기 제2탱크의 내부에는 전기저항에 의해 발열하는 시이즈히터가 설치된 것을 특징으로 하는 보일러 시스템

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