KR20240003575A - 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 난방전용으로 사용되는 전기보일러에 온수가 배출될 수 있도록 배관을 추가하여 샤워기, 욕조, 세탁기, 싱크대, 세면대 등으로 온수공급이 가능하도록 하되 전력 및 온수사용량에 따른 효율적인 제어를 통해 전력 사용량을 절감할 수 있는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템에 관한 것이다.

Description

난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템 {Electric boiler system for both heating and hot water supply}
본 발명은 전기보일러에 관한 것으로, 자세하게는 난방전용으로 사용되는 전기보일러에 온수가 배출될 수 있도록 배관을 추가하여 샤워기, 욕조, 세탁기, 싱크대, 세면대 등으로 온수공급이 가능하도록 하되 전력 및 온수사용량에 따른 효율적인 제어를 통해 전력 사용량을 절감할 수 있는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템에 관한 것이다.
동절기 거주구역의 실내 난방을 위한 방법으로 우리나라에서는 전통적으로 바닥에 매립된 배관에 가열된 난방수를 순환시키며 난방수와의 열교환을 통해 바닥을 가열하는 온돌방식이 사용되며, 이를 위해 난방수를 가열하여 배관으로 지속적으로 공급하는 보일러가 설치된다.
이러한 보일러는 유류나 가스 등의 연료를 활용하여 물을 가열하며 최근에는 별도의 연료공급 계통을 필요로하지 않고 제어특성이 양호한 전기가열방식의 보일러도 많이 사용되고 있다. 이러한 전기보일러는 열교환핀이 형성된 히터가 내장된 물탱크를 통해 가열된 난방수를 난방용 배관을 통해 순환시킴으로써 바닥을 가열시킨다.
하지만, 전기 보일러는 구비되는 물탱크의 용량 및 난방면적에 대하여 난방수 가열을 위한 전기소모량이 많아 특히 전기요금 누진제가 적용되는 가정의 경우 운용에 많은 부담이 있다. 또한, 물탱크에 수용된 순환수를 가열하는데 전력소모가 커 배출 후 버려지는 소위 급탕으로 불리는 온수공급시 많은 부담을 줄 수 있어 온수 공급용 보일러의 경우 그 용량이 극단적으로 제한되고 있으며, 한 번에 많은 양의 온수를 공급할 수 없을 뿐만 아니라, 단시간 내에 많은 양의 온수를 사용하면 원하는 온도로 가열되지 못하고 저온의 물이 배출된다.
이러한 이유로 온수 공급전용의 소형의 온수 공급기 이외의 전기보일러는 운용효율을 위해 현실적으로 배관을 순환하는 방식의 난방용도만 활용되고 있다.
대한민국 공개특허 제10-2010-0117204호 (2010.11.03)
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 난방전용으로 사용되는 전기보일러에 온수가 배출될 수 있도록 배관을 추가하여 다양한 온수사용기기로 온수공급이 가능하도록 하되 간접 가열방식으로 잠열을 최대한 활용하여 열효율을 높이며 전력 및 온수사용량에 따른 효율적인 제어를 통해 전력 사용량을 절감할 수 있는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 위해 본 발명은 전기를 통해 가열되며 수용된 물을 가열하는 히터와, 수용된 물의 수위를 측정하는 수위센서 및 온도를 측정하는 온도센서가 설치되는 수조; 상기 히터 주변을 감싸는 형태로 상기 수조 내부의 물에 잠기도록 설치되되 내부에 난방수가 유동되며 외측의 물과 열교환이 이루어지는 열교환유닛; 상기 열교환유닛의 출구측에 연결되어 난방수의 흐름을 발생시키는 순환펌프와, 상기 순환펌프에서 배출된 난방수를 난방구역 바닥면에 매설된 복수의 난방배관으로 분배하는 난방분배기와, 상기 난방배관을 통과한 난방수를 회수하며 상기 열교환유닛 입구로 재공급하는 회수분배기를 구비하는 난방부; 설정된 압력으로 물을 연속적으로 공급하는 물공급관과, 상기 물공급관의 물을 공급밸브를 통해 상기 수조에 공급하는 제1보충수관과, 상기 물공급관과 상기 열교환유닛의 입구측을 연결하여 난방수를 보충하는 제2보충수관을 구비하는 물보충부; 상기 열교환유닛의 출구측의 난방수를 온수사용기기로 공급하는 온수공급부; 상기 수위센서의 감지결과에 따라 상기 공급밸브를 제어하여 수조내 수위를 유지하는 수위조절부와, 상기 온도센서의 감지결과에 따라 상기 히터를 제어하며 수조내 수온을 유지하는 수온조절부를 구비하는 제어유닛; 를 구비하는 것을 특징으로 한다.
이때 상기 수조는, 하측에 배출밸브와 함께 설치되어 내부의 물을 외부로 배출하는 배출수관과, 상측에 설정된 수위 이상의 물을 외부로 배출하는 넘침수관이 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 회수분배기의 출구측에 설치되며 난방수에 유입된 에어의 수동 방출과 설정된 압력 이상의 수압 발생시 개방되어 난방수를 배출함으로 압력을 조절하는 안전밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 난방분배기는 분배되는 복수의 난방배관마다 구비되는 복수의 난방밸브를 포함하고, 상기 히터 및 순환펌프의 전력사용량 및 상기 온수공급부를 통해 공급되는 온수사용량을 모니터링하는 모니터링유닛; 을 더 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 전력사용량 및 온수사용량에 대응하여 상기 순환펌프의 출력 및 난방밸브의 개도를 개별 제어하는 난방조절부를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 온수사용기기는 샤워기와 세탁기와 싱크대와 세면대를 포함하며, 상기 제어유닛은 상기 온수사용기기의 사용을 감지하여 상기 히터의 제어값을 차등적용하는 온수조절부를 더 포함할 수 있다.
본 발명을 통해 종래 난방전용으로 사용되는 전기보일러에 배관을 추가하여 샤워기, 욕조, 세탁기, 싱크대, 세면대 등 다양한 온수사용기기로 온수공급이 이루어질 수 있다. 또한. 간접 가열방식으로 수조내 물의 잠열을 최대한 활용하여 난방 및 온수공급에 따른 효율을 높일 수 있으며 전력 및 온수사용량에 따른 효율적인 제어를 통해 전력 사용량을 절감할수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러 외형 및 계통도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보일러 내부 구조를 나타낸 구조도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어계통을 나타낸 블록도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 난방계통을 나타낸 구조도,
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물보충 계통을 나타낸 구조도,
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온수공급 계통을 나타낸 구조도이다.
이하 본 발명 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템의 구성을 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 보일러 외형 및 계통도, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 보일러 내부 구조를 나타낸 구조도, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 제어계통을 나타낸 블록도로서, 본 발명은 전기가열 방식의 보일러(100)를 기반으로 온돌방식의 난방을 비롯하여 필요에 따라 샤워기, 욕조, 세탁기, 싱크대, 세면대 등 온수사용기기(200)로 온수를 공급할 수 있도록 구성된다.
본 발명의 보일러(100) 내부에는 물을 수용하는 수조(110)가 구비되며, 상기 수조(110)에는 전기를 통해 가열되며 수용된 물을 가열하는 히터(111)와, 수용된 물의 수위를 측정하는 수위센서(112) 및 온도를 측정하는 온도센서(113)가 설치된다.
상기 수조(110)의 크기는 보일러 용량 및 난방구역의 크기에 따라 달라질 수 있으며 상기 히터(111)를 통해 수용된 물을 가열함에 따라 열손실을 막기 위해 다양한 재질의 단열재로 둘러쌓이게 된다.
또한, 수조(110)에 수용된 물의 빠른 가열을 위해 수조의 크기에 맞춰 히터(111)를 복수로 설치할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 첨부된 도면과 같이 2개의 히터(111)가 설치된 모습을 도시하고 있으나 구비되는 수조의 용량에 대응하여 적절한 숫자로 가감할 수 있음을 당연하다.
상기 수위센서(112) 및 온도센서(113)는 각각 수조내 수용된 물의 수위와 온도를 측정하기 위한 센서로 후술되는 제어유닛(160)을 통해 열팽창을 고려한 설정된 수위와 난방수 및 온수 가열을 위한 물의 온도를 설정된 값으로 유지할 수 있도록 한다.
이때 상기 수조(110)에는 수용된 물을 배출할 수 있도록 하측에 배출밸브와 함께 배출수관(114)이 설치되고, 상측에 설정된 수위 이상의 물을 외부로 배출하는 넘침수관(115)이 형성된다. 이를 통해 정비목적이나 내부의 물을 교체해야 할 경우 상기 배출밸브를 개방하여 배출수관(114)을 통해 수조(110) 내부의 물을 배출시킬 수 있으며, 상기 수위센서(112)의 오작동을 비롯하여 의도치 않게 과도한 양의 물이 수조로 유입되는 경우 상기 넘침수관(115)을 통해 설정된 레벨 이상의 물이 자연스럽게 배출되도록 하며 보일러(100)를 보호할 수 있다.
또한, 상기 수조(110) 내에는 상기 히터(111) 주변을 감싸는 형태로 상기 수조(110) 내부의 물에 잠기도록 설치되되 내부로 난방수가 유동되며 외측의 물과 열교환이 이루어지는 열교환유닛(120)이 설치된다.
상기 열교환유닛(120)은 내부에 난방수가 통과하는 관형 구조체로 열전도율이 높으며 부식에 강한 재질 이를테면 동과 같은 재료로 이루어질 수 있으며, 첨부된 도면과 같이 상기 히터(111)를 중심으로 코일형태로 구성되어 접촉면적을 높일 수 있도록 하며 필요에 따라 표면에 다수의 열교환핀을 형성하여 접촉면적을 크게 늘리며 상기 히터(111)를 통해 가열된 수조내부의 물로부터 열교환유닛(120) 내부를 통과하는 난방수의 열교환 효율을 향상시킬 수 있다.
이때 상기 열교환유닛(120)은 수조(110)에 구비되는 히터의 수와 같이 복수로 구비할 수 있으며, 본 발명의 실시예에서는 2개의 히터(111)가 구비됨에 따라 2개의 열교환유닛(120)이 병렬로 연결된 모습이 도시되어 있다.
이와 같이 열교환유닛(120)을 통해 가열된 난방수는 기본적으로 난방부(130)를 통해 난방구역의 난방배관(135)을 순환한다. 이는 앞서 언급한 온돌방식의 난방장치와 실질적으로 동일한 구성으로 상기 난방부(130)는 상기 열교환유닛(120)의 출구측에 연결되어 난방수의 흐름을 발생시키는 순환펌프(131)와, 상기 순환펌프(131)에서 배출된 난방수를 난방구역 바닥면에 매설된 복수의 난방배관(135)으로 분배하는 난방분배기(133)와, 상기 난방배관(135)을 통과한 난방수를 회수하며 상기 열교환유닛(120) 입구로 재공급하는 회수분배기(136)를 구비한다.
상기 난방분배기(133) 및 난방배관(135)과 회수분배기(136)는 실질적으로 온돌방식의 난방이 적용되는 건물에 설치되는 기성품이 적용되며 상기 열교환유닛(120)의 출구측에 연결된 순환펌프(131) 및 출수관(132)을 통해 공급된 난방수를 난방구역 바닥면에 매설된 복수의 난방배관(135)으로 분배하며 난방을 수행한다. 첨부된 도면에는 6개의 난방배관(135)으로 난방수를 분배할 수 있는 모습을 도시하고 있으며 난방구역의 크기 및 매설되는 난방배관의 숫자에 따라 난방분배기를 통해 분기되는 숫자는 가감될 수 있다. 이때 상기 난방분배기(133)에는 각 난방배관(135)으로의 난방수 순환을 제어하는 난방밸브(134)가 구비되며, 이는 수동개폐 방식 또는 전자방식의 밸브로 자동개폐 방식으로 운용될 수 있다.
상기 회수분배기(136)는 난방분배기(133)에 대응하여 복수의 난방배관(135)을 통과한 난방수를 취합 회수하는 구성으로 회수관(137)을 통해 취합된 난방수를 상기 열교환유닛(120)의 입구로 재공급하여 순환펌프(131)를 통한 난방수의 순환구조가 이루어지도록 한다.
즉 상기 수조(110)의 열교환유닛(120)을 통해 가열된 난방수는 순환펌프(131)를 통해 난방분배기(133)와 난방배관(135)을 통해 난방구역에서 열교환이 이루어지며 냉각되고, 상기 회수분배기(136)를 통해 냉각-회수된 난방수를 복수의 난방배관(135)으로부터 합수(合水)하여 회수관(137)을 통해 열교환유닛(120)으로 보내지며 재가열이 이루어지는 사이클이 이루어진다.
이때 상기 회수분배기(136)의 출구 측에는 난방수에 유입된 에어의 수동 방출과 설정된 압력 이상의 수압 발생시 개방되어 난방수를 배출함으로 압력을 조절하는 안전밸브(138)가 구비되어 에어퍼지를 통한 열효율 향상과 함께 난방수 팽창에 따른 난방부의 파손이나 의도치 않은 난방수의 누설을 방지할 수 있다.
상기 수조(110)와 난방부(130)는 물보충부(140)를 통해 물의 보충이 이루어진다. 이를 위해 상기 물보충부(140)는 설정된 압력으로 물을 연속적으로 공급하는 물공급관(141)과, 상기 물공급관(141)의 물을 공급밸브(143)를 통해 상기 수조(110)에 공급하는 제1보충수관(142)과, 상기 물공급관(141)과 상기 열교환유닛(120)의 입구측을 연결하여 난방수를 보충하는 제2보충수관(144)으로 이루어진다.
상기 물공급관(141)은 별도의 물탱크나 수도관을 통해 구성되어 일정한 압력으로 물의 공급이 지속적으로 이루어지도록 구성되며, T자형 분배부(T1)을 통해 물공급관(141)에서 공급된 물이 각각 제1보충수관(142)과 제2보충수관(144)으로 분배되어 공급이 이루어지도록 한다.
즉 상기 제1보충수관(142)은 수조(110)로 연결되어 수조에 물을 공급하고 제2보충수관(144)은 회수관(137)에 연결되어 난방수를 각각 공급하는 것으로, 상기 물공급관(141)을 통해 압력이 인가되더라도 제1보충수관(143)의 경우 공급밸브(143)를 통해 차단되고 제2보충수관(144)의 경우 열교환유닛(120), 출수관(132), 순환펌프(131), 난방분배기(133), 난방배관(135), 회수분배기(136), 회수관(137)이 폐회로 순환구조를 형성함에 따라 후술되는 바와 같이 온수공급부(150)를 통해 난방수의 배출이 이루어지지 않는 한 공급이 차단된다.
상기 온수공급부(150)는 상기 열교환유닛(120)의 출구측에 연결되는 배관형태로 가열된 상태의 난방수를 배출하여 온수사용기기(200)로 공급한다. 상기 온수사용기기(200)는 일반 가정집의 온수사용처로 상기 온수사용기기는 샤워기와 세탁기와 싱크대와 세면대를 포함할 수 있으며 종래 난방용도로만 활용되는 전기보일러를 온수공급용도로 활용할 수 있는 것이 본 발명의 주요 특징이다.
이러한 보일러(100)의 일련의 제어는 제어유닛(160)을 통해 이루어진다. 상기 제어유닛(160)은 기본적으로 상기 수위센서(112)의 감지결과에 따라 상기 공급밸브(143)를 제어하여 수조내 수위를 유지하는 수위조절부(161)와, 상기 온도센서(113)의 감지결과에 따라 상기 히터(111)를 제어하며 수조(110)내 수온을 유지하는 수온조절부(162)를 구비하여 수조의 수위조절 및 히터의 온도조절을 수행함과 더불어 상기 순환펌프(131)의 동작을 제어하여 난방기능을 수행하도록 구성된다.
즉 상기 수위센서(112)의 신호에 따라 상기 물공급관(141)으로부터 공급되는 물을 전자밸브로 이루어지는 공급밸브(143)를 개폐하며 자동으로 공급 또는 차단하여 수위조절을 하게 되며 입력된 온도제어값에 따라 상기 히터(111)를 제어하여 수조(110)의 물을 가열하고, 난방제어값에 대응하여 순환펌프(131) 및 난방밸브(134)를 제어하여 난방을 수행한다. 이러한 제어유닛(160)은 보일러(100)에 설치된 컨트롤러를 비롯하여 실내공간에서 난방 및 온수공급을 제어하기 위한 룸콘(제어기) 형태로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 난방계통을 나타낸 구조도, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 물보충 계통을 나타낸 구조도, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 온수공급 계통을 나타낸 구조도이다.
본 발명에서는 앞서 언급한 바와 같이 외부에서 보일러(100)로 물을 공급하는 물공급관(141), 통상적으로 수도관에 T 소켓 형태의 분배부(T1)을 설치하고, 각각 제1보충수관(142) 및 제2보충수관(144)으로 분배한다. 이때 상기 제1보충수관(142)은 상측의 전자적으로 개폐되는 공급밸브(143)에 연결되며 이후 수조(110)안으로 확장되며 단부가 수조의 바닥 가까이 오도록 설치된다.
또한, 회수분배기(136)로부터 연결된 회수관(137)을 열교환유닛(120) 쪽으로 연결함에 있어서 수직으로 꺾이는 부위에 T 소켓형태의 분배부(T2)가 “┫”형태로 설치된다.
이때 “┫”형태의 분배부(T2)의 하방에는 상기 제2보충수관(144)이 연결되고, 상방에는 회수관(137)을 연장하여 상기 열교환유닛(120)의 입구 측에 연결된다. 이러한 구조를 통해, 상기 물공급관(141)의 압력, 즉 수도압(水道壓)이 상향으로 직행하며, 측방 즉, 회수 분배기 측으로 역류하지 않게 된다.
또한, 순환되는 난방수에 에어 유입시 에어를 수동 방출하고, 과(過)수압 시 잉여 순환수를 자동 배출할 수 있도록, 회수분배기(136)를 개폐하는 볼 밸브와 함께 분배부(T2) 사이에 상기 안전밸브(138)가 설치된다.
또한, 상기 열교환유닛(120)의 출수관이 순환펌프(131)에 연결되기 전(前) 지점에 T 소켓형태의 분배부(T3)가 “┳”형태로 설치된다. 즉 분배부(T3) 하방으로 상기 온수공급부(150)를 구성하는 온수관을 배관하여 보일러 하측 외부로 배출하여 온수사용기기(200)로 온수를 공급한다. 즉 상기 온수관은 건물 온수관 소켓에 연결되며 이 건물 온수관 소켓에는 샤워기, 세면기, 욕조, 싱크대, 세탁기 등의 다양한 온수사용기기(200)가 연결되도록 건축시공된다.
난방만 수행할 경우 첨부된 도 4와 같이 열교환유닛(120)에서 출수관(132) 및 순환펌프(131)와 난방분배기(133) 및 이에 연결된 난방배관(135), 회수분배기(136) 및 회수관로로 이루어지는 순환수 관로는 분배부(T3)에서 온수사용기기로 연결된 온수관로가 개방되지 않음에 따라 폐쇄관로를 이루며 관로 내부는 난방수가 상기 물공급관(141)을 통해 가해지는 압력, 즉 수도압에 의해 빈 공간 없이 완전충전 되어 안정된 상태를 유지되며, 상기 순환펌프(131)를 통해 순환하며 난방이 이루어진다.
이 상태에서, 도 6과 같이 온수사용기기(200)의 밸브를 열면 상기 온수공급부(150)를 통해 관로에 충진된 난방수가 배출되고, 그로써 관로 내부 수압이 낮아지면, 도 5와 같이 상기 물공급관(141)을 통해 가해지는 압력, 즉 수도압에 의해 물이 즉시 유입 및 충진 된다. 이후 온수 사용을 마쳐 온수사용기기(200) 밸브가 닫히면, 언급된 폐쇄관로 내부가 완전충진된 안정 상태로 유지된다.
이러한 동작은 상기 순환펌프(131)의 동작과 무관하게 오직 온수사용기기(200) 밸브개폐와 상기 물공급관(141)을 통해 가해지는 압력, 즉 수도압에 의해서만 이뤄진다.
이때 전기 보일러 관련 가장 이슈가 되는 부분이 전력 사용과 관련된 부분으로 특히 가정용 전력의 경우 누진제가 적용되어 민감할 수 있어 세분화된 제어를 통해 이를 보완할 수 있다.
이를 위해 본 발명에서는 상기 난방분배기(133)는 분배되는 복수의 난방배관(135)마다 구비되는 복수의 난방밸브(134)를 포함하고, 상기 히터 및 순환펌프(131)의 전력사용량 및 상기 온수공급부(150)를 통해 공급되는 온수사용량을 모니터링하는 모니터링유닛(170)을 더 포함할 수 있다.
이를 위해 상기 모니터링유닛(170)은 전력량계(171) 및 유량계(172)를 구비하게 되며, 상기 전력량계(171)를 통해 히터 및 순환펌프의 전력 사용량을 수집, 모니터링하며, 가계 전체 전력 사용량에 반영하여 관리함으로 효율적인 제어를 위한 기반을 마련할 수 있도록 지원함과 더불어 사용 모드를 설정 및 적용하여 전력 사용량 누진구간 진입 사용량 추천, 반영 등의 기능확장이 가능하도록 한다.
또한, 상기 유량계(172)는 보일러의 물 보충량이나 상기 온수공급부(150)를 통해 배출되는 온수량을 측정하며, 온수사용량에 대응하여 순환펌프(131) 및 난방밸브(134) 개도 제어를 세분화함으로 전력 사용 효율화를 지원할 수 있다.
이와 함께 상기 제어유닛(160)은 상기 전력사용량 및 온수사용량에 대응하여 상기 순환펌프(131)의 출력 및 난방밸브의 개도를 개별 제어하는 난방조절부(163)를 더 포함하게 된다. 즉 온수사용량이 많은 상황에서 난방을 같이할 경우 효율이 떨어질 뿐 아니라 히터 운용을 위한 전력소모가 높아지므로 난방부하를 줄이는 방식을 적용할 수 있으며 예를 들어 상기 난방분배기의 난방밸브를 난방구역에 설정된 우선순위에 따라 부분개방이나 순차 개방을 통한 난방수 온도저하를 최소화할 수 있다.
또한, 상기 제어유닛(160)은 상기 온수사용기기의 사용을 감지하여 상기 히터(111)의 제어값을 차등적용하는 온수조절부(164)를 더 포함할 수 있다. 즉 상기 온수사용기기(200)는 샤워기와 세탁기와 싱크대와 세면대를 포함하는 가운데 이들 각 온수사용기기(200)의 밸브개폐를 인지하거나 사용전 사용자가 원하는 온수사용기기를 입력하는 방식으로 상기 온수사용기기(200)의 사용을 감지할 수 있으며, 각 사용처별 필요한 온수의 온도를 다르게 하여 불필요한 손실을 방지할 수 있다. 이를테면 목욕의 경우 상대적으로 뜨거운 물이 요구되나, 세탁기의 경우 목욕대비 상대적으로 낮은 온도의 온수로도 충분하다. 이에 상기 샤워기, 세탁기, 싱크대, 세면대에서 배출되는 온수의 범위를 미리 설정하고 이의 사용중 상기 히터를 통해 가열되는 온도범위를 차등적용함으로 불필요한 수온상승 및 전력낭비를 줄일 수 있다.
본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.
100: 보일러
110: 수조 111: 히터 112: 수위센서
113: 온도센서 114: 배출수관
115: 넘침수관
120: 열교환유닛
130: 난방부 131: 순환펌프 132: 출수관
133: 난방분배기 134: 난방밸브
135: 난방배관 136: 회수분배기
137: 회수관 138 안전밸브
140: 물보충부 141: 물공급관 142: 제1보충수관
143: 공급밸브 144: 제2보충수관
150: 온수공급부
160: 제어유닛 161: 수위조절부 162: 수온조절부
163: 난방조절부 164: 온수조절부
170: 모니터링유닛 171: 전력량계 172: 유량계
200: 온수사용기기
T: 분배부

Claims (5)

  1. 전기를 통해 가열되며 수용된 물을 가열하는 히터(111)와, 수용된 물의 수위를 측정하는 수위센서(112) 및 온도를 측정하는 온도센서(113)가 설치되는 수조(110);
    상기 히터(111) 주변을 감싸는 형태로 상기 수조 내부의 물에 잠기도록 설치되되 내부에 난방수가 유동되며 외측의 물과 열교환이 이루어지는 열교환유닛(120);
    상기 열교환유닛(120)의 출구측에 연결되어 난방수의 흐름을 발생시키는 순환펌프(131)와, 상기 순환펌프(131)에서 배출된 난방수를 난방구역 바닥면에 매설된 복수의 난방배관(135)으로 분배하는 난방분배기(133)와, 상기 난방배관(135)을 통과한 난방수를 회수하며 상기 열교환유닛(120) 입구로 재공급하는 회수분배기(136)를 구비하는 난방부(130);
    설정된 압력으로 물을 연속적으로 공급하는 물공급관(141)과, 상기 물공급관(141)의 물을 공급밸브(143)를 통해 상기 수조(110)에 공급하는 제1보충수관(142)과, 상기 물공급관(141)과 상기 열교환유닛(120)의 입구측을 연결하여 난방수를 보충하는 제2보충수관(144)을 구비하는 물보충부(140);
    상기 열교환유닛(120)의 출구측의 난방수를 온수사용기기(200)로 공급하는 온수공급부(150);
    상기 수위센서(112)의 감지결과에 따라 상기 공급밸브(143)를 제어하여 수조(110)내 수위를 유지하는 수위조절부(161)와, 상기 온도센서(113)의 감지결과에 따라 상기 히터(111)를 제어하며 수조(110)내 수온을 유지하는 수온조절부(162)를 구비하는 제어유닛(160); 를 구비하는 것을 특징으로 하는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수조(110)는,
    하측에 배출밸브와 함께 설치되어 내부의 물을 외부로 배출하는 배출수관(114)과, 상측에 설정된 수위 이상의 물을 외부로 배출하는 넘침수관(115)이 형성되는 것을 특징으로 하는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 회수분배기(136)의 출구측에 설치되며 난방수에 유입된 에어의 수동 방출과 설정된 압력 이상의 수압 발생시 개방되어 난방수를 배출함으로 압력을 조절하는 안전밸브(138)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 난방분배기(133)는 분배되는 복수의 난방배관마다 구비되는 복수의 난방밸브(134)를 포함하고,
    상기 히터(111) 및 순환펌프(131)의 전력사용량 및 상기 온수공급부(150)를 통해 공급되는 온수사용량을 모니터링하는 모니터링유닛(170); 을 더 포함하며,
    상기 제어유닛(160)은 상기 전력사용량 및 온수사용량에 대응하여 상기 순환펌프(131)의 출력 및 난방밸브(134)의 개도를 개별 제어하는 난방조절부(163)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 온수사용기기(200)는 샤워기와 세탁기와 싱크대와 세면대를 포함하며,
    상기 제어유닛(160)은 상기 온수사용기기(200)의 사용을 감지하여 상기 히터(111)의 제어값을 차등적용하는 온수조절부(164)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 온수 겸용 전기보일러 시스템.
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