KR880001589B1 - 중앙 집중식 난방 설비의 유량 조절 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

중앙 집중식 난방 설비의 유량 조절 방법 및 장치

제1도는 본 발명에 따른 중앙 집중식 난방 설비의 개략도이다.

제2도는 본 발명에 따른 조인트의 부분 단면도.

제3도 및 제4도는 제2도의 조인트에 이용된 잠금나사의 정면도.

제5도는 제2도의 조인트에 위치한 잠금나사 개폐용 장치의 단면도.

제6도는 종래의 유량조절용으로 사용된 엘보형 조절기의 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 보일러 2 : 라디에타

3,4 : 도관 5 : 엘보형 조절기

6 : 조인트 7 : 원통형 연결통

8 : 중간벽 9 : 노즐

10 : 돌출부 11a : 암나사

11b : 관통구멍 11c : 숫나사

12 : 잠금나사 12a : 홈

13 : 마개 14 : 압력계

14a : 연결튜브 14b : 연결튜브

15 : 아답타 16 : 환형관

17 : 접속관 17a : 중심구멍

18 : 밸브 동체 18b : 밸브 동체내면

18d : 환형홈 18e : 구멍

19 : 스템(stem) 20 : 조절간

21 : 덮개 22,23,24 : 밀폐링

본 발명은 라디에타 보일러등으로 구성되는 중앙 집중식 난방 설비의 유량 조절 방법 및 장치에 관한 것이다.

보일러로부터 가장 가까운 곳의 라디에타를 통과하는 온수유량이 먼곳의 라디에타를 통과하는 온수 유량보다 적도록 조절시켜 주는 공지의 난방 방법을 소위 "라디에타 균형 원리"라고 한다.

80여 년전 중앙 집중식 난방 방법이 보급되면서부터, 상기 라디에타 균형 원리를 응용해 왔으나 문제점이 많았으며, 확실한 효과를 기대하기는 어려웠다.

처음에는 이중조절 밸브를 사용하였고, 그 후 점차적으로 이중 조절 밸브대신 "T"형 조절기 및 제6도에 도시된 엘보형 조절기를 더 많이 사용하게 되었다. 또한 이러한 온도균형을 위한 장치의 결함을 부분적으로 보완하기 위하여 열 조절 장치를 사용하기도 하였다.

종래 기술에서는 라디에타에서 방사하는 열을 균형있게 하기 위하여 중앙 집중식 난방설비에 연결된 모든 라디에타가 제 기능을 발휘할 수 있도록 필요한 난방용 유체(물)의 유량을 정확하게 계산하여 정할 필요가 있었다.

즉, 최소한 보일러에서 가장 가까운 곳의 라디에타내에서의 방열이 다른 라디에타에서와 동일하도록 하고 라디에타의 각각의 위치에 따라 온수 유량의 차이가 심하게 나지 않도록 하기 위하여, 전술한 조절기를 이용하여 인위적으로 온수의 유량을 증가시키는 것이었다.

이 조절기는 보일러에서 가장 가까운 곳의 라디에타에서의 방열을 인위적으로 작게 하여, 다른 라디에타에 난방열이 골고루 전달되도록 하는 작용을 한다.

따라서 본 발명은 라디에타의 도관애에서의 열감소 및 조절기에 의한 열 감소치를 측정하여, 모든 라디에타가 거의 동일한 난방열을 발생하도록 하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같이 이러한 조절기는 "T"형 또는 엘보형으로 되어 있으며 그 끝부분은 도관의 내부 단면적을 변화시키기 위한 포인트(point)형으로 되어 있다.

"T"형 및 엘보형 조절기등의 라디에타밸브 메이커들은 난방설비 설계업자들을 위하여 제품과 함께 이에 상응하는 계산 도표를 제공하고 있다.

이 계산 도표에는 각 모델별로 실수요자(사용자)로 하여 금 일정한 열 감소치를 얻기 위해서 조절기의 포인트 회전을 몇 번 시켜야 하는 지를 쉽게 알수 있도록 포인트 위치 변화에 따른 열 감소치가 표시되어 있다.

그러나 이러한 조절 방식은 그 계산치 자체가 이론에 치우칠 뿐만 아니라 조절기내에서 포인트의 필요한 회전을 정확하게 부여하는데 따른 난점을 전혀 고려하지 않고 있다.

더군다나 포인트를 아주 미미하게 회전시킬 경우에도 실제로는 온도 감소치는 상당한 차이가 생기기 마련이다.

따라서 이러한 종류의 온도 균형 조절 장치는 난방시설을 하고 난 다음 건물의 최종 마무리 손질을 끝낸 다음에야 조절하는 것이 보통이다.

또한 계산치에 따라 조절 장치를 일단 조절 했다 하더라도 난방구역의 난방효과를 직접 확인하고 여의치 못할 경우에는 계속하여 재조절 하는 작업을 해야 하므로 많은 시간이 소요되고, 상당한 경비를 요하게 된다.

결과적으로 이러한 조절방식은 무리없이 잘 시행되기가 무척 어려우므로 일부 라디에타는 충분한 유량을 받아 들이지 못하게 되는 경우가 많다.

즉 라디에타를 통과하는 일정한 온도의 물은 아파트 1층과 그 이상의 층 사이에서 10℃정도의 온도 차이가 나게 된다.

그리하여 사용자 측에서는 난방용 유체(물)의 온도를 높여 주거나, 유속을 빠르게 하기 마련인데, 이 경우 반대의 효과를 유발하게 된다.

즉, 높은 층의 실내온도가 일정한 온도를 유지하도록 하면 아래층은 과열 난방이 되어, 이는 조절 장치가 불필요한 것이 될 뿐 아니라 에너지가 낭비 되는 문제점이 있게 된다.

본 발명의 목적은 이러한 결점을 보충하고, 각종 실용적인 요구에 부응하는 유량조절에 의한 라디에타의 균형 난방을 실현하기 위한 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 유량 조절 방법에서는 차등 압력계(differential manometer)를 사용하는데 이 압력계의 연결 튜브를 노즐 양측에 연결시킨 본 발명의 장치로 각 라디에타 출구에서의 유량을 측정한다.

그리고 종래의 T형 및 엘보형 조절기를 조절하여 원하는 유량치를 얻도록 한다.

이때 조절기 자체가 노즐을 포함할 수도 있으며 압력계를 설치시킬 수 있는 간편한 장치가 있어야 한다.

이러한 조절 방법을 적용시키기 위해서 라디에타의 출구 또는 입구의 도관상에 조인트를 장치한다.

이 조인트에는 노즐의 상하위치에 돌출부가 구성되어 있다.

조인트에 조절기의 포인트를 작동시켜 온수 유량을 조정하도록 되어 있는데, 이 조인트 장치는 별도의 장치로 할 필요가 없으며 보통 사용하는 "T"형 조절기 또는 엘보형 조절기와 함께 도관 및 라디에타에 직접 부착시킬 수도 있다.

조인트 및 조절기에 의한 열감소치는 압력계에 지시되어 용이하게 수치판에 의해 열량 및 유량변동 측정치를 판독할 수 있다.

이러한 수치판은 라디에타의 용량 및 특성에 따라 달리 사용할 수도 있다.

본 발명의 장치에 따른 방법은 통상적인 기존 설비에 의한 측정치(비교적 정밀도가 낮은 측정치임)의 최종적인 보정이 용이하며 단시간 내에 할 수 있는 이점이 있다.

즉, 본 발명에 따른 장치에 의해 난방열 조절을 요하는 라디에타에 각각 차등 압력계를 연결하여 현재까지 불가능했던 조절 결과를 확인할 수 있게 되었다. 더우기 본 발명에 의한 장치는 계절이나 난방구역에 주민의 입주여부를 막론하고 사용가능하며 경우에 따라 본 장치내의 유체가 가열 되었을시 밀도의 감소에 따른 유체 특성의 변화를 감안하여 찬물(냉수)만을 순환 시키면서 조절할 수도 있다.

또한, 일단 조절치로 조정한 후에도 계속하여 이 수치를 더욱 이상적으로 조절할 수도 있다.

상기에서 언급한 조인트에 일정한 직경의 노즐이 형성되어 있다.

보통 판매되고 있는 라디에타의 방열 능력이 어떠하든지 간에 일정한 도관의 직경에 따라 적합한 표준 모델을 사용할 수 있도록 그 위치, 길이, 정밀도 등 일정한 제작 조건에 가장 적합한 하나의 일정 직경을 갖는 노즐을 조인트에 형성 시킬 수 있다.

도관의 직경에 따른 돌출부의 위치, 길이 및 정밀도등 제반 제작조건은 정확한 측벙 및 실험에 의해 정해져야 한다.

따라서 이때의 조인트는 본 발명의 방법에 따라 실제 사용을 용이하게 하는 작용을 하며 이 조인트에 여러 종류의 노즐을 장치할 수 있다.

상기에서 언급한 장점 이외에도 본 발명에 의하면 실내 라디에타들이 개별로 난방 조절을 하도록 되어 있지 않을 경우 또는 바닥이나 벽에 난방 설비를 시공하여 개별적인 온도 조절을 할 수 없을 경우에도 전체적인 난방의 균형을 이룰 수 있다.

또한 공지의 방법에서 자동유량조절 밸브를 사용하여 일정치의 온도에 고정시킨 정온 장치를 이용하는 경우도 있으나 문이나 창문이 열리면 정온장치는 찬공기에 영향을 받기 때문에 유량 조절상의 변화가 일어나는 문제점이 있으나 본 발명의 장치를 이용할 경우 이러한 불필요한 열량 누출을 피할 수 있는 이점이 있다.

또 다른 이점은 본 발명의 장치를 이용함으로써 난방 설비 비용을 훨씬 더 경제적으로 할 수 있다는 것인데 이는 방열이 불필요한 열량계에 의해 측정되는 것이 아니기 때문이다.

위에서 설명한 바와 같이 일정한 온도로 조절한 후 온도치를 사용자가 수정할 수 있도록 유량조절 포인트를 납으로 밀봉처리시킴으로써 손을 못대게 할 수 도 있다.

그렇게 되면 사용자가 어떠한 경우에도 각 라디에타에 규정된 열량 이상을 초과하게 할 수 없게 되므로 에너지 절약을 꾀할 수 있다.

현재 이러한 일정 온도로 조절한 후 봉하는 난방 장치를 전문 업자들은 바라고 있으나 종래기술 경우에 있어서는 거의 불가능하다.

왜냐하면 종래의 온도균형 난방장치는 확실성이 없어 가구 장식을 하고 사람들이 입주하여 온도 균형 작동상태를 확인할 후 난방구역의 온도 조절 및 개선을 시키려 하기 때문에 결과적으로 밀봉장치를 한다는 것은 백해무익한 일이 되어 버리고 마는 것이다.

본 발명의 장치에 의한 조절 방법은 난방작동 계절이 아니더라도 행할 수 있음은 물론이고, 짧은 시간내에 정확한 난방균형을 이룰 수 있다.

또한 본 발명의 방법을 이용함으로써 난방의 신속성, 균일성 편리성을 꾀할 뿐만 아니라 시설 관리등에 있어서 시간의 절약으로 인해 에너지비용 및 시설 원가 부담을 덜어준다.

이하 본 발명을 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

제1도는 보일러(1)로부터 온수를 순환시키는 난방장치를 나타내고 있다.

보일러(1)에서 가열된 물을 각각 라디에타에 연결된 도관(3)을 이용하여 각 라디에타에 공급한다.

이 온수는 도관(4)을 통하여 보일러(1)로 되돌아 온다.

상기에서 언급한 바와 같이 난방조절을 위해서 라디에타로부터 나오는 온수의 유량을 조절하는 것이 필요하다.

본 발명의 방법을 이용하여 각 라디에타(2)에서 나오는 온수유량을 계속적으로 측정하여 그 수치가 사전에 정한 유량치와 상응하지 않을 경우에는 통상 사용하는 엘보형 조절기(5)를 이용하여 라디에타를 통과하는 온수유량을 조절한다.

그런데 이와 같은 유량측정을 위해서는 제2도에 도시된 바와 같이 우선 도관(4)와 엘보형 조절기(5) 사이에 조인트(6)을 연결한다.

이 조인트(6)에는 원통형 연결통(7)이 있으며, 이 원통형(7)의 한쪽 끝은 엘보형 조절기(5)에 나사결합되어 있으며, 다른 한쪽끝은 도관(4)에 적절하게 연결되어 있다.

이 원통형 연결통(7)의 내부에는 노즐(9)이 형성된 중간 벽(8)이 있다.

또한 이 원통형 연결통(7)의 외부에는 그 길이방향과 직각방향으로 또는 경사지게 일체로 구성된 두 개의 돌출부가 있다. 이 돌출부(10)의 외부와 내부에는 각각 나선이 형성되어 있다.

돌출부(10)의 몸체의 내부는 원통형 연결통(7)의 내부와 조그만 관통구멍(11b)에 의해 서로 통하고 있다.

이 관통구멍(11b)은 몸체(11)내의 암나사(11a)와 맞물리는 잠금나사(12)가 작용하기에 알맞게 뚫려있다.

제3도에 도시되어 있는 바와 같이 이 잠금나사(12)에는 드라이버와 같은 공구를 끼우기 위한 홈(12a)과 평면부(12b)가 형성되어 있다.

잠금나사(12)가 관통구멍(11b)을 차단하면 원통형 연결통(7)의 내부와 몸체(11)의 내부가 차단되도록 되어 있다.

몸체(11)에는 마개(13)가 결합되는 숫나사(11c)가 형성되어있다.

2개의 관통구멍(11b)은 각각 원통형 내부에 있는 중간벽(8)의 상하 양측공간과 통하도록 구성되어 있음을 알 수 있다.

제4도에 도시되어 있는 바와 같이, 상하에 있는 잠금나사(12)에는 평면부(12b) 대신 길이 방향으로 나사 홈(12c)을 형성할 수도 있다.

조인트(6)내에 있는 잠금나사(12)가 작용하는 압력계(14)의 연결튜브(14a) (14b)가 조인트(6)내의 중간벽(8) 양측에 있는 유체의 압력차를 측정할 수 있도록 되어 있다.

제5도에 도시되어 있는 바와 같이 연결튜브(14a)와 연결튜브(14b)의 끝부분은 각각 환형관(16)과 반경 방향의 접속관(17)로 이루어진 아답타(15)에 연결되어 있으며, 접속관(17)속으로 연결튜브의 끝부분이 완전히 맞물려 밀폐되도록 되어 있다.

조절간(20)에 연결된 스템(19)이 중앙을 통과하는 밸브 동체(18)가 환형관(16)의 내부에 구성되어 있다.

밸브동체(18)의 끝부분에 덮개(21)가 나사 결합함으로써 아답타(15)를 밸브동체(18)의 머리부분(18a)으로 밀착시키면서 위치를 고정시킨다.

밸브동체에는 층계식으로 구멍이 형성되어 있다.

그리고 이 구멍에는 밀폐링(22)이 끼워져 있어서 스템(19)과의 틈새가 밀폐되어 있다.

밸브동체(18)에는 환형(18d)이 형성되어 있고, 이 환형홈(18d)속으로 접속관(17)의 중심구멍(17a)이 통하도록 되어 있다.

환형홈(18d)은 구멍(18e)을 통하여 밸브 동체 내부와 연결되어 있다.

환형홈(18d) 양측의 밸브 동체 외부에 두 개의 밀폐링(23)을 끼워서 환형관(16)과 밸브 동체 사이의 틈새를 밀폐시킨다.

각 라디에타에 조인트(6)을 설치한 다음, 본 발명의 방법에 따른 공정을 실현시키기 위해서는 다음과 같이 조인트 내의 온수 유량을 측정해야 한다.

우선 돌출부(10)의 끝 부분을 덮고 있는 두 개의 마개(13)를 제거한다.

그 다음 밸브 동체의 암나사(18f)의 부분을 두 개의 돌출부(10)에 있는 숫나사(11c)에 조인다.

이때 암나사(18f) 안쪽에 밀폐링(24)를 삽입시켜 밀폐시킨다.

그리하여 스템(19)을 축방향으로 움직여서 그 끝단의 돌출부(19a)을 잠금나사(12)의 홈(12a)의 홈(12a)에 끼운후 조절간(20)을 회전시켜 잠금나사(12)가 풀리도록 해준다.

온수가 관통구멍(11b)을 통과하여 잠금나사(12)의 평면부(12b) 또는 나사홈(12c)속으로 흘러 들어가 스템(19)과 밸브 동체 내면(18b) 사이에 형성된 공간에 이르게 된다.

상기 공간을 통과한 유체는 구멍(18e)과 접속관(17)의 중심구멍(17a)을 차례로 거쳐서 연결튜브(14a)속으로 들어가게 된다.

두번째 돌출부(10)의 경우도 이와 마찬가지로 작동시킨 후 압력계(14)에 나타난 수치를 적용하여 조인트(6)를 통과하는 유량을 알수가 있다.

만일 이 유량치가 일정한 유량치(사전에 정함)에 비하여 미달 또는 초과될 시에 엘보형 조절기(5)를 조절하여 원하는 유향치를 얻도록 한다.

라디에타 별로 이러한 작업을 계속하여 점진적으로 모든 난방시설에 완벽한 열균형을 실현하도록 한다.

조인트의 원통형 연결통(7)내의 중간벽(8)은 노즐(9)의 단면을 변경할 수 있도록 하기 위하여, 분해조립이 가능하도록 할 수 있음은 물론이다.

이러한 일련의 작업을 용이하게 하기 위해 압력계 수치판에 열량 및 유량단위로 눈금이 표시되어 있으며, 또한 조인트(6)을 라디에타의 입구쪽인 파이프 도관(3) 위에 달리 설치하거나 엘보형 조절기(5)에 통합시켜 라디에타에 장착시킬 수도 있다.

Claims (6)

1. 난방설비내를 순환하는 온수유량을 조절하는 방법으로서, 파이프 도관상의 일정한 위치에 노즐(9)이 있는 조인트(6)를 설치하여 노즐의 상하 양측에 있는 유체의 압력차를 측정함으로써 난방장치의 모든 라디에타에 인접한 도관내의 온수유량을 계속 측정하며, 측정된 유량치가 미리 정해진 유량치에 미달 또는 초과할 경우 조인트에 인접한 엘보형 조절기(5)를 조절하여 원하는 온수 유량치를 얻는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 난방설비의 유량 조절 방법.
2. 제1항에 있어서 조인트(6)는 노즐(9)이 형성된 중간벽(8)이 있으며, 이 중간벽 양측에 있는 두 개의 돌출부(10)에 압력계의 연결튜브(14a) (14b)를 밀폐설치할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제2항이 있어서, 돌출부(10) 내부에 암나사(11a)가 형성되어 있으며 이 암나사에 잠금나사(12)가 맞물려 있으며, 돌출부(10)의 숫나사(11c)에 마개(13)의 암나사가 맞물려 있는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 유체가 통과하는 노즐(9)의 단면적이 변하게 할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 방법.
5. 압력계에 연경된 연결튜브(14a) (14b)의 다른 끝단이 밸브 동체(18)와 연결되어 조인트의 돌출부에 부착되어 있고, 상기 돌출부내의 잠금나사를 여닫는 장치가 있어 온수유량이 압력계에 의해 측정되도록 구성된 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 난방설비의 유량 조절 장치.
6. 제5항에 있어서, 압력계의 수치판은 열량 및 유량을 나타내도록 눈금이 표시 되어 있는 것을 특징으로 하는 중앙 집중식 난방설비의 유량 조절 장치.

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