KR20210098743A - 내부 가열 범위를 조절할 수 있는 온수 탱크 - Google Patents

Abstract

본 발명은 내부에 수직적으로 분리되는 복수의 열교환부를 포함하고, 복수의 열교환기의 일부 또는 전부를 통해 물을 가열함으로써 내부 가열 범위를 조절할 수 있는 온수 탱크에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는 수직 방향으로 연장 형성되는 바디부, 상기 바디부 내부에 구비되어 상기 바디부 내부의 물을 가열하는 제1 열교환부 및 상기 제1 열교환부와 수직 방향으로 이격 구비되고 상기 바디부 내부의 물을 선택적으로 가열하는 제2 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

내부 가열 범위를 조절할 수 있는 온수 탱크{HOT WATER TANK WITH ADJUSTABLE INTERNAL HEATING RANGE}

본 발명은 내부에 수직적으로 분리되는 복수의 열교환부를 포함하고, 복수의 열교환기의 일부 또는 전부를 통해 물을 가열함으로써 내부 가열 범위를 조절할 수 있는 온수 탱크에 관한 것이다.

급탕(hot water supply) 시스템은 온수 탱크에 유입된 물을 가열하고 가열된 물을 온수 탱크 외부로 배출함으로써 사용자에게 온수를 제공하는 시스템이다.

종래의 온수 탱크의 구조를 도시한 도 1을 참조하면, 온수 탱크(10)에는 물이 유입되는 유입구(31)와 가열된 물이 배출되는 배출구(32)가 형성되며, 온수 탱크(10) 내부에는 열교환부(20)가 구비된다.

외부 임의의 열원을 통해 매우 높은 온도로 가열된 열매체(heating medium)는 유입관(21)을 통해 열교환부(20) 내부로 유입되고, 배출관(22)을 통해 열교환부(20) 외부로 배출된다. 이 때, 열교환부(20)를 순환하는 열매체에 의해 온수 탱크(10) 내 물은 가열된다. 구체적으로, 열교환부(20)의 외부면에서 열매체와 물의 열교환이 발생하고 상대적으로 높은 온도를 갖는 열매체에 의해 물은 가열된다.

다만, 이와 같은 종래 온수 탱크 구조에서는 사용자가 적은 양의 온수를 요구할 때에도 온수 탱크 내 모든 물을 가열하게 되므로 소량의 온수 생성을 위해 과도한 에너지를 소모하게 되는 문제점이 있다.

본 발명은 내부에 수직적으로 분리 배치된 복수의 열교환기의 일부 또는 전부를 통해 물을 가열하는 온수 탱크를 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있고, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 이해될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크는 수직 방향으로 연장 형성되는 바디부, 상기 바디부 내부에 구비되어 상기 바디부 내부의 물을 가열하는 제1 열교환부 및 상기 제1 열교환부와 수직 방향으로 이격 구비되고 상기 바디부 내부의 물을 선택적으로 가열하는 제2 열교환부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 바디부에는 상기 바디부 내부로 물을 유입하는 물 유입구와 상기 바디부 내부의 물을 상기 바디부 외부로 배출하는 물 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제1 열교환부는 상기 바디부의 상부 영역에 구비되어 상기 상부 영역 내의 물을 가열하고, 상기 제2 열교환부는 상기 상부 영역의 하부에 위치한 하부 영역에 구비되어 상기 하부 영역 내의 물을 가열하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 열교환부는 나선형의 관으로 형성되고, 상기 나선형의 관 내부에 흐르는 열매체(heating medium)를 이용하여 상기 바디부 내부의 물을 가열하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제2 열교환부는 상기 제1 열교환부에서 배출되는 열매체를 제공받고, 상기 제공된 열매체를 이용하여 상기 바디부 내부의 물을 선택적으로 가열하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부는 적어도 하나의 밸브를 통해 선택적으로 연결되고, 상기 제2 열교환부는 상기 적어도 하나의 밸브의 동작 상태에 따라 물을 선택적으로 가열하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 바디부에는 상기 제1 및 제2 열교환부 내부로 열매체를 각각 유입하는 제1 및 제2 열매체 유입구와, 상기 제1 및 제2 열교환부 내부의 열매체를 상기 제1 및 제2 열교환부 외부로 각각 배출하는 제1 및 제2 열매체 배출구가 형성되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 바디부는 상기 제1 및 제2 열교환부 내부로 열매체를 각각 공급하는 제1 및 제2 열매체 공급관과, 상기 제1 및 제2 열교환부 내부의 열매체를 각각 배출하는 제1 및 제2 열매체 배출관과 연결되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 공급관은 제1 연결부를 통해 연결되고, 상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 배출관은 제2 연결부를 통해 연결되며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 밸브에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 공급관은 제1 밸브에 의해 제1 연결부에서 연결되고, 상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 배출관은 제2 연결부를 통해 연결되며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 제2 밸브에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 내부에 수직적으로 분리 배치된 복수의 열교환기의 일부 또는 전부를 통해 물을 가열함으로써, 물이 가열되는 범위를 조절할 수 있고 이에 따라 출수가 요구되는 온수량에 따라 가열에 필요한 에너지를 조절할 수 있어 급탕 시스템의 효율적인 운용을 가능하게 하는 효과가 있다.

상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.

도 1은 종래의 온수 탱크의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수 탱크의 구조를 설명하기 위한 도면.
도 4는 급탕 시스템이 부분 가열 동작을 수행할 때 열매체의 이동 경로를 도시한 도면.
도 5는 급탕 시스템이 전체 가열 동작을 수행할 때 열매체의 이동 경로를 도시한 도면.

전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.

본 명세서에서 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것으로, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 제1 구성요소는 제2 구성요소일 수도 있음은 물론이다.

또한, 본 명세서에서 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.

또한, 본 명세서에서 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.

또한, 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.

본 발명은 내부에 수직적으로 분리되는 복수의 열교환부를 포함하고, 복수의 열교환기의 일부 또는 전부를 통해 물을 가열함으로써 내부 가열 범위를 조절할 수 있는 온수 탱크에 관한 것이다.

이하, 도 2 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 온수 탱크를 구체적으로 설명하도록 한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 온수 탱크의 구조를 설명하기 위한 도면이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수 탱크의 구조를 설명하기 위한 도면이다.

도 4는 급탕 시스템이 부분 가열 동작을 수행할 때 열매체의 이동 경로를 도시한 도면이고, 도 5는 급탕 시스템이 전체 가열 동작을 수행할 때 열매체의 이동 경로를 도시한 도면이다.

본 발명은 급탕(hot water supply) 시스템에서 이용되는 온수 탱크에 관한 것으로, 구체적으로 외부에서 공급되는 열매체(heating medium)를 통해 내부의 물을 가열하는 온수 탱크에 관한 것이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 온수 탱크(10)는 기본적으로 바디부(100)와 복수의 열교환부(200, 300)를 포함할 수 있다.

바디부(100)는 물이 가열되는 공간을 형성하는 케이스로서 수직 방향으로 연장 형성될 수 있다. 예를 들어, 바디부(100)는 수직 방향으로 연장 형성되는 원통 형상을 가질 수도 있고, 다각 기둥 형상을 가질 수도 있다.

바디부(100)에는 바디부(100) 내부로 물을 유입하는 물 유입구(110)와 바디부(100) 내부의 물을 바디부(100) 외부로 배출하는 물 배출구(120)가 형성될 수 있다. 이에 따라, 가열되지 않은 물은 물 유입구(110)를 통해 바디부(100) 내부로 유입되고, 후술하는 열교환부에 의해 가열되어 물 배출구(120)를 통해 배출될 수 있다.

바디부(100)의 내부에는 열교환을 통해 바디부(100) 내부의 물을 가열하는 복수의 열교환부가 구비될 수 있다. 열교환부의 개수는 설계상의 필요에 따라 조절될 수 있으나, 열교환부의 개수에 관계 없이, 둘 이상의 열교환부의 연결 구조는 후술되는 특징이 공통 적용되므로 이하에서는 열교환부가 두 개인 것으로 설명하도록 한다.

제1 열교환부(200)와 제2 열교환부(300)는 수직 방향, 다시 말해 바디부(100)의 연장 형성 방향에 따라 이격 구비될 수 있다. 이 때, 제1 열교환부(200) 단독으로, 또는 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 모두는 바디부(100) 내부의 물을 가열할 수 있다. 다시 말해, 급탕 시스템이 가열 동작을 수행할 때, 제1 열교환부(200)는 항상 물을 가열할 수 있고, 제2 열교환부(300)는 선택적으로 물을 가열할 수 있다.

앞서 설명한 바와 같이 제1 열교환부(200)와 제2 열교환부(300)는 수직 방향으로 이격 배치되어 물을 가열할 수 있다. 구체적으로, 제1 열교환부(200)는 바디부(100)의 상부 영역에 구비되어 상부 영역 내의 물을 가열할 수 있고, 제2 열교환부(300)는 상부 영역의 하부에 위치한 하부 영역에 구비되어 하부 영역 내의 물을 가열할 수 있다.

급탕 시스템이 가열 동작할 때 제1 열교환부(200)는 항상 물을 가열하는데, 온도가 높은 물이 표층으로 향하고 온도가 낮은 물이 심층으로 향하는 물의 성층화(stratification) 특성을 고려하기 위해, 제1 열교환부(200)는 바디부(100)의 상부 영역에 구비될 수 있고, 제2 열교환부(300)는 바디부(100)의 하부 영역에 구비될 수 있다.

이 때, 가열된 물을 사용자에게 제공하기 위해서 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 바디부(100)에 형성된 물 유입구(110)는 바디부(100)의 하부 영역, 구체적으로는 심층에 위치할 수 있고, 바디부(100)에 형성된 물 배출구(120)는 바디부(100)의 상부 영역, 구체적으로는 표층에 위치할 수 있다.

제1 및 제2 열교환부(200, 300)는 나선형의 관으로 형성될 수 있고, 나선형의 관 내부에 흐르는 열매체를 이용한 열교환을 통해 바디부(100) 내부의 물을 가열할 수 있다.

제1 및 제2 열교환부(200, 300)는 열교환을 통해 물을 가열하므로, 열교환 면적을 넓히기 위해 다양한 모양의 나선형의 관으로 형성될 수 있다. 예컨대, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)는 원 또는 타원 모양의 나선형의 관으로 형성될 수도 있고, 다각 모양의 나선형의 관으로 형성될 수도 있다. 이 외에도 제1 및 제2 열교환부(200, 300)는 열교환 면적을 넓히기 위한 다양한 형상으로 구현될 수 있다.

한편, 열매체는 급탕 시스템을 구성하는 임의의 열원(500)을 통해 가열되어 제1 및 제2 열교환부(200, 300)로 제공될 수 있고, 열교환을 마친 열매체는 다시 열원(500)으로 제공되어 가열될 수 있다.

바디부(100) 외부에서 가열된 열매체가 바디부(100) 내부에 구비된 각 열교환부에 제공되기 위해 바디부(100)에는 복수의 구멍이 형성될 수 있다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 바디부(100)에는 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 내부로 열매체를 각각 유입하는 제1 및 제2 열매체 유입구(130, 150)와, 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 내부의 열매체를 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 외부로 각각 배출하는 제1 및 제2 열매체 배출구(140, 160)가 형성될 수 있다.

열매체는 제1 열매체 유입구(130)로 유입되어 제1 열교환부(200)를 따라 유동하다가 제1 열매체 배출구(140)를 통해 배출될 수 있다. 또한, 열매체는 제2 열매체 유입구(150)로 유입되어 제2 열교환부(300)를 따라 유동하다가 제2 열매체 배출구(160)를 통해 배출될 수 있다. 앞서 설명한 바와 같이 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 내에서 유동하는 열매체는 바디부(100) 내부의 물과 열교환됨으로써 물이 가열될 수 있다.

제1 열교환부(200)만을 이용하여 물을 가열하는 경우 열매체는 제1 열교환부(200)에만 제공될 수 있고, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)를 모두 이용하여 물을 가열하는 경우 열매체는 제1 및 제2 열교환부(200, 300)에 제공될 수 있다. 후자의 경우, 제2 열교환부(300)는 제1 열교환부(200)에서 배출되는 열매체를 제공받고, 제공된 열매체를 이용하여 물을 가열할 수 있다.

다시 말해, 제1 열교환부(200)를 따라 유동함으로써 바디부(100)의 상부 영역에서 한 번 열교환된 열매체는 제2 열교환부(300)로 공급될 수 있고, 제2 열교환부(300)를 따라 유동함으로써 바디부(100)의 하부 영역에서 한번 더 열교환될 수 있다.

이를 위해, 제1 열교환부(200)와 제2 열교환부(300)는 적어도 하나의 밸브(400)를 통해 선택적으로 연결될 수 있고, 제2 열교환부(300)는 적어도 하나의 밸브(400)의 동작 상태에 따라 물을 선택적으로 가열할 수 있다.

보다 구체적으로, 적어도 하나의 밸브(400)의 동작 상태(예컨대, 닫힘 상태 또는 열림 상태)에 따라 제1 열교환부(200)의 일단과 제2 열교환부(300)의 일단은 선택적으로 연결될 수 있다. 각 단부가 연결된 경우 제1 열교환부(200)에서 배출되는 열매체는 제2 열교환부(300)로 유입될 수 있고, 제2 열교환부(300)로 유입된 열매체는 제2 열교환부(300)를 따라 유동함으로써 물을 가열할 수 있다.

이하에서는 제1 열교환부(200)와 제2 열교환부(300)의 연결 구조를 설명하도록 한다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 바디부(100)는 열원(500)에서 출력되는 열매체를 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 내부로 각각 공급하는 제1 및 제2 열매체 공급관(210, 310)과 연결될 수 있다. 또한, 바디부(100)는 제1 및 제2 열교환부(200, 300) 내부의 열매체를 각각 열원(500)으로 배출하는 제1 및 제2 열매체 배출관(220, 320)과 연결될 수 있다.

제1 및 제2 열매체 공급관(210, 310)은 각각 제1 및 제2 열매체 유입구(130, 150)에 결합됨으로써 바디부(100)에 연결될 수 있고, 제1 및 제2 열매체 배출관(220, 320)은 각각 제1 및 제2 열매체 배출구(140, 160)에 결합됨으로써 바디부(100)에 연결될 수 있다.

일 실시예를 도시한 도 2를 참조하면, 제1 열매체 배출관(220)과 제2 열매체 공급관(310)은 제1 연결부(610)를 통해 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)가 모두 물을 가열할 때, 제1 열교환부(200)에서 배출된 열매체가 제2 열교환부(300)로 유입될 수 있다.

한편, 제1 열매체 배출관(220)과 제2 열매체 배출관(320)은 제2 연결부(620)를 통해 연결될 수 있고, 제1 연결부(610)와 제2 연결부(620)는 단일의 밸브(400)에 의해 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 열교환부(200)가 단독으로 물을 가열할 때, 밸브(400)의 동작 상태에 따라 제1 열교환부(200)에서 배출된 열매체는 제1 열매체 배출관(220)을 통해 열원(500)으로 배출될 수 있고, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)가 모두 물을 가열할 때, 밸브(400)의 동작 상태에 따라 제2 열교환부(300)에서 배출된 열매체는 제1 열매체 배출관(220)으로 유입되어 열원(500)으로 배출될 수 있다.

보다 구체적으로, 소량의 물만을 가열하고자 할 때, 급탕 시스텡은 밸브(400)를 열림 상태로 제어할 수 있다. 이 때, 제1 열매체 공급관(210)으로 공급된 열매체는 제1 열교환부(200)를 따라 유동하여 바디부(100) 상부 영역의 물을 가열한 후 제1 열매체 배출관(220)으로 배출될 수 있다.

제1 열매체 배출관(220)과 제2 열매체 공급관(310)은 제1 연결부(610)를 통해 연결되어 있으나, 제1 열매체 배출관(220)에서 배출된 열매체는 상대적으로 유동 저항(flow resistance)이 높은 제2 열매체 공급관(310)으로 유입되지 않고, 상대적으로 유동 저항이 낮은 열원(500) 방향으로 배출될 수 있다.

반대로, 다량의 물을 가열하고자 할 때, 급탕 시스템은 밸브(400)를 닫힘 상태로 제어할 수 있다. 이 때, 제1 열매체 공급관(210)으로 공급된 열매체는 제1 열교환부(200)를 따라 유동하여 바디부(100) 상부 영역의 물을 가열한 후 제1 열매체 배출관(220)으로 배출될 수 있다.

제1 열매체 배출관(220)에서 배출된 열매체는 제1 연결부(610)를 통해 제2 열매체 공급관(310)으로 유입될 수 있고 제2 열교환부(300)를 따라 유동하여 바디부(100) 하부 영역의 물을 가열한 후 제2 열매체 배출관(320)으로 배출될 수 있다.

제2 열매체 배출관(320)으로 배출된 열매체는 제2 연결부(620)를 통해 제1 열매체 배출관(220)으로 유입될 수 있고, 제1 열매체 배출관(220)을 통해 열원(500) 방향으로 배출될 수 있다.

다른 실시예를 도시한 도 3을 참조하면, 제1 열매체 배출관(220)과 제2 열매체 공급관(310)은 제1 밸브(410)에 의해 제1 연결부(610)에서 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)가 모두 물을 가열할 때 제1 밸브(410)의 동작 상태에 따라 제1 열교환부(200)에서 배출된 열매체가 제2 열교환부(300)로 유입될 수 있다.

한편, 제1 열매체 배출관(220)과 제2 열매체 배출관(320)은 제2 연결부(620)를 통해 연결될 수 있고, 제1 연결부(610)와 제2 연결부(620)는 제2 밸브(420)에 의해 연결될 수 있다. 이에 따라, 제1 열교환부(200)가 단독으로 물을 가열할 때, 제2 밸브(420)의 동작 상태에 따라 제1 열교환부(200)에서 배출된 열매체는 제1 열매체 배출관(220)을 통해 열원(500)으로 배출될 수 있고, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)가 모두 물을 가열할 때, 제2 밸브(420)의 동작 상태에 따라 제2 열교환부(300)에서 배출된 열매체는 제1 열매체 배출관(220)으로 유입되어 열원(500)으로 배출될 수 있다.

보다 구체적으로, 소량의 물만을 가열하고자 할 때, 급탕 시스템은 제1 밸브(410)를 닫힘 상태로 제어하고 제2 밸브(420)를 열림 상태로 제어할 수 있다. 이 때, 제1 열매체 공급관(210)으로 공급된 열매체는 제1 열교환부(200)를 따라 유동하여 바디부(100) 상부 영역의 물을 가열한 후 제1 열매체 배출관(220)으로 배출될 수 있다.

제1 열매체 배출관(220)과 제2 열매체 공급관(310)은 제1 밸브(410)에 의해 분리되어 있으므로, 제1 열매체 배출관(220)에서 배출된 열매체는 열원(500) 방향으로 배출될 수 있다.

반대로, 다량의 물을 가열하고자 할 때, 급탕 시스템은 제1 밸브(410)를 열림 상태로 제어하고 제2 밸브(420)를 닫힘 상태로 제어할 수 있다. 이 때, 제1 열매체 공급관(210)으로 공급된 열매체는 제1 열교환부(200)를 따라 유동하여 바디부(100) 상부 영역의 물을 가열한 후 제1 열매체 배출관(220)으로 배출될 수 있다.

제1 열매체 배출관(220)은 제1 밸브(410)에 의해 제1 연결부(610)에서 제2 열매체 배출관(320)과 연결되므로, 제1 열매체 배출관(220)에서 배출된 열매체는 제2 열매체 공급관(310)으로 유입될 수 있고 제2 열교환부(300)를 따라 유동하여 바디부(100) 하부 영역의 물을 가열한 후 제2 열매체 배출관(320)으로 배출될 수 있다.

제2 열매체 배출관(320)으로 배출된 열매체는 제2 연결부(620)를 통해 제1 열매체 배출관(220)으로 유입될 수 있고, 제1 열매체 배출관(220)을 통해 열원(500) 방향으로 배출될 수 있다.

이하에서는 도 4 및 도 5를 참조하여, 급탑 시스템이 가열되는 물의 양을 조절하는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다. 한편, 도 4 및 도 5에서는 온수 탱크(10)가 도 3에 도시된 실시예에 따른 것으로 가정하여 설명하도록 한다.

도 4 및 도 5에 도시된 급탕 시스템은 전술한 온수 탱크(10) 외에도, 열원(500) 및 열원(500)과 열교환부(200, 300) 사이에서 유동하는 열매체의 흐름을 형성하기 위한 펌프(600)를 더 포함할 수 있다.

먼저, 도 4를 참조하여 급탕 시스템이 소량의 물을 가열하는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.

급탕 시스템은 외부로부터 온수 소량 가열에 대한 커맨드를 수신할 수 있다. 예컨대, 급탕 시스템은 임의의 인터페이스를 통해 입력된 사용자 명령에 대응하는 커맨드를 수신할 수도 있고, 사용자 명령 없이 프로그램에 의해 생성된 커맨드를 수신할 수도 있다.

커맨드가 수신되면 급탕 시스템은 제1 밸브(410)를 닫힘 상태로 제어하고 제2 밸브(420)를 열림 상태로 제어한 후 열원(500)과 펌프(600)를 구동할 수 있다. 열원(500)은, 열원(500)으로 유입된 열매체를 고온으로 가열할 수 있다. 한편, 펌프(600)는, 펌프(600)를 지나는 열매체를 일 방향으로 이동시킴으로써 열매체의 흐름을 형성할 수 있다.

이에 따라, 열매체는 열원(500)에서 출력되어 제1 열교환부(200)로 유입될 수 있고, 제1 열교환부(200)를 따라 바디부(100) 내의 물과 열교환된 뒤 다시 열원(500)으로 회수될 수 있다.

다음으로, 도 5를 참조하여 급탕 시스템이 다량이 물을 가열하는 과정을 구체적으로 설명하도록 한다.

급탕 시스템은 외부로부터 온수 다량 가열에 대한 커맨드를 수신할 수 있다. 커맨드가 수신되면 급탕 시스템은 제1 밸브(410)를 열림 상태로 제어하고 제2 밸브(420)를 닫힘 상태로 제어한 후 열원(500)과 펌프(600)를 구동할 수 있다.

이에 따라, 열매체는 열원(500)에서 출력되어 제1 열교환부(200) 및 제2 열교환부(300)로 순차 유입될 수 있고, 제1 및 제2 열교환부(200, 300)를 따라 바디부(100) 내의 물과 열교환된 뒤 다시 열원(500)으로 회수될 수 있다.

상술한 바와 같이 본 발명은 내부에 수직적으로 분리 배치된 복수의 열교환기의 일부 또는 전부를 통해 물을 가열함으로써, 물이 가열되는 범위를 조절할 수 있고 이에 따라 출수가 요구되는 온수량에 따라 가열에 필요한 에너지를 조절할 수 있어 급탕 시스템의 효율적인 운용을 가능하게 하는 효과가 있다.

이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다. 아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.

Claims (10)

1. 수직 방향으로 연장 형성되는 바디부;
   상기 바디부 내부에 구비되어 상기 바디부 내부의 물을 가열하는 제1 열교환부; 및
   상기 제1 열교환부와 수직 방향으로 이격 구비되고 상기 바디부 내부의 물을 선택적으로 가열하는 제2 열교환부를 포함하는
   온수 탱크.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 바디부에는 상기 바디부 내부로 물을 유입하는 물 유입구와 상기 바디부 내부의 물을 상기 바디부 외부로 배출하는 물 배출구가 형성되는
   온수 탱크.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 제1 열교환부는 상기 바디부의 상부 영역에 구비되어 상기 상부 영역 내의 물을 가열하고,
   상기 제2 열교환부는 상기 상부 영역의 하부에 위치한 하부 영역에 구비되어 상기 하부 영역 내의 물을 가열하는
   온수 탱크.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 열교환부는 나선형의 관으로 형성되고, 상기 나선형의 관 내부에 흐르는 열매체(heating medium)를 이용하여 상기 바디부 내부의 물을 가열하는
   온수 탱크.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제2 열교환부는 상기 제1 열교환부에서 배출되는 열매체를 제공받고, 상기 제공된 열매체를 이용하여 상기 바디부 내부의 물을 선택적으로 가열하는
   온수 탱크.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1 열교환부와 상기 제2 열교환부는 적어도 하나의 밸브를 통해 선택적으로 연결되고,
   상기 제2 열교환부는 상기 적어도 하나의 밸브의 동작 상태에 따라 물을 선택적으로 가열하는
   온수 탱크.
   
7. 제1항에 있어서,
   상기 바디부에는 상기 제1 및 제2 열교환부 내부로 열매체를 각각 유입하는 제1 및 제2 열매체 유입구와, 상기 제1 및 제2 열교환부 내부의 열매체를 상기 제1 및 제2 열교환부 외부로 각각 배출하는 제1 및 제2 열매체 배출구가 형성되는
   온수 탱크.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 바디부는 상기 제1 및 제2 열교환부 내부로 열매체를 각각 공급하는 제1 및 제2 열매체 공급관과, 상기 제1 및 제2 열교환부 내부의 열매체를 각각 배출하는 제1 및 제2 열매체 배출관과 연결되는
   온수 탱크.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 공급관은 제1 연결부를 통해 연결되고, 상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 배출관은 제2 연결부를 통해 연결되며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 밸브에 의해 연결되는
   온수 탱크.
   
10. 제9항에 있어서,
    상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 공급관은 제1 밸브에 의해 제1 연결부에서 연결되고, 상기 제1 열매체 배출관과 상기 제2 열매체 배출관은 제2 연결부를 통해 연결되며, 상기 제1 연결부와 상기 제2 연결부는 제2 밸브에 의해 연결되는
    온수 탱크.

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