KR920003685Y1 - 온수보일러의 급탕온수 제가열장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

온수보일러의 급탕온수 제가열장치

제1도는 종래의 온수순간식 보일러 구성도.

제2도는 종래의 온수저탕식 보일러의 구성도.

제3도는 본 고안의 전체 구성도.

제4도는 종래 보일러와 본 고안 장치와의 온도분포특성을 보인 비교도표.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 열교환기 3 : 저장탱크

5 : 가열수조 A : 온수가열관

10 : 온수배출관 11 : 출탕관

12 : 직수유입관 14 : 역순환관

본 고안은 가열된 급탕용 온수를 저장탱크에 저장하였다가 사용시에 다시 재가열되어 공급될 수 있게 한 온수보일러의 급탕 온수 제가열장치에 관한 것이다.

온수보일러에서 얻어지는 난방용과 급탕용으로 구분 사용할 수 있게 되고, 대개는 화열에 의해 직접 가열된 난방온수의 열원으로 급탕온수를 가열시키게 하는 간접가열방식을 사용하고 있으며, 이러한 종래의 급탕온수 가열구성을 도면의 제1도 및 제2도에 도시하고 있다.

제1도는 냉수를 순간가열하고 공급시키는 순간 온수보일러로서, 온수용 열교환기(1)내부에 급탕용 코일관(2)을 내장하여 난방온수의 열원에 의해 급탕용 코일관(2)이 가열되게 하는 방식이다.

그러나 이러한 순간온수보일러는 온수를 사용할때 순간적으로 직수(냉수)가 메워져서 출탕되기 때문에 제4도에 도시한 것처럼 급탕온도가 약 30℃ 정도의 저온수로 공급되며, 이러한 저온수는 취사용 또는 세면용으로만 사용가능하고 목욕용으로는 부적당한 온도인 것이다.

따라서 상기한 순간온수가열식은 고온의 온수를 얻을 수 없는 문제점이 있으며, 이러한 문제점을 감안해서 개발된 것이 제2도에 표시한 온수저탕식 보일러이다.

제2도의 온수저탕식은 보일러와는 별개로 급탕용 온수저장탱크(3)를 갖게 되며, 보일러의 코일온수관(4)을 저장탱크(3) 내부에 설치하여 난방용 가열온수의 열원에 의해서 저장탱크 내의 급탕수를 메워주도록 한 것이다.

이같은 온수저탕식 보일러는 저장탱크(3)에 비교적 많은량의 온수를 저장할 수 있는 점과, 최초의 저장온수가 장시간 동안 가열되므로 고온의 온수로 다량 사용할 수 있다는 점에서는 제1도의 순간가열식 보다 향상된 효과가 있는 것이다. 그러나 고온의 온수를 저장하기 위한 최초의 가열시간이 많이 소요되며, 저장온수온도를 고온으로 유지하기 때문에 방열 손실량이 많을 뿐만 아니라 저장탱크내에 저장된 온수를 샤워나 기타 다른 용도로 사용할 경우 탱크 내의 온수량은 줄어들게 되고 그만큼 냉수가 보충유입되어 온수에 혼합되며, 가열조건은 동일하므로 결국은 저장수온도가 점차 낮아져서 제4도의 도표에서처럼 일정시간후 부터는 약 30℃정도의 저온수가 공급된다.

따라서 상기한 저탕식 보일러는 저장탱크에 가열된 물을 저장하므로서 온수사용 초기에는 더운물을 사용할 수 있지만, 저장탱크내의 저장온수가 소진된 후로부터는 온도가 떨어져서 제1도의 온수순간식처럼 30℃ 정도의 저온수를 계속 공급하게 된다.

그 후, 차기 사용자는 저장수 온도를 높여야 샤워나 목욕을 할 수 있기 때문에 장시간 동안 기다려야 하는 문제점이 있는 것이다.

본 고안은 이러한 종래의 문제점을 시정 보완하기 위해서 온수 저탕식 보일러에 있어서 온수공급관을 가열실 내부를 거치도록 설치하여 저장 온수가 공급과정에 가열실에서 재가열되는 상태로 공급되게 하므로서 고온의 온수를 다량으로 사용할 수 있게 한 것인 바, 이와같은 본 고안의 구성을 첨부도면에 의해서 상세히 설명하면 다음과 같다.

보일러의 연소실에 버어너(4)를 설치하여 그 상방의 열교환기(1)를 가열할 수 있게 하고, 열교환기(1) 내부의 가열수조(5)에는 환수관(6)과 난방수공급관(7)을 연결하여 가열온수가 난방배관으로 공급순환되게 하며, 전환밸브(8)에 의해서 온수를 난방배관으로 공급되게 하거나 또는 직접 환수관으로 순환하도록 한 것에 있어서, 보일러와는 별개체인 온수저장탱크(3)의 온수배출관(10) 중간일부를 온수가열관(A)으로 형성하여 열교환기(1) 내부를 경유하도록 설치하고 열교환기(1) 외부로 인출된 출탕관(11)은 급탕부와 연결되게 하며 직수유입관(12)을 저장탱크(3)내에 수직상으로 설치하여 그 하단부가 바닥면에 근접하게 하고 출탕관(11)과 직수유입관(12) 사이에 체크밸브(13)를 가진 역순환관(14)를 설치함을 특징으로 한 것이다.

도면중 미설명 부호 15는 순환펌프를 표시한 것이다.

이와같이 구성된 본 고안에서 열교환기(1)의 가열수조(5) 내부에 온수가 버어너(4)에 의해 직접 가열되어 난방수공급관(7)을 통해서 난방배관으로 공급된 후 다시 환수관(6)을 통해서 열교환기(1)로 순환되는 난방사이클은 공지한 바와같다.

그러나 본 고안은 급탕 재가열공급장치로서, 온수저장탱크(3)내에 온수가 채워져 있는 상태에서 급탕부쪽이 폐쇄(온수비사용)되어 있을때는 저장온수가 체크밸브(13)를 통하여 다시 온수저장탱크(3)로 순환되어, 온수저장탱크(3)→온수배출관(10)→온수가열관(A)→출탕관(11)→역순환관(14)→온수저장탱크(3)… 순으로 연속 순환되므로 급탕수는 결국 가열된 난방용 온수와 버어너(4)의 화열에 의해 가열되면서 상기한 순환사이클을 반복되게 하므로서, 온수저장탱크(3)내의 저장온수는 저온의 상태에서 중온의 상태로 가열 저장된다.

이 상태에서 목욕 또는 다른 용도로 급탕온수를 사용하게 되면 출탕관(11)의 온수압력이 급탕부쪽으로 배출되기 때문에 이때는 체크밸브(13)가 잠겨지고, 그대신 온수는 급탕부쪽으로 배출되어 온수가, 온수저장탱크(3)→온수배출관(10)→온수가열관(A)→출탕관(11)→급탕공급… 의 순으로 흐르게 되며, 온수저장탱크(3) 내의 저장온수(고온수)가 공급되는 과정에서 온수가열관(A)를 통과하는 중에 다시 재가열되어 고온수(약 70℃이상) 상태로 공급되게 된다.

따라서 온수저장탱크(3)의 저장온수가 모두 배출될때 까지는 비교적 냉수를 섞어서 사용할 정도의 고온수를 장시간 사용할 수 있으며, 탱크의 용량이 크기 때문에 충분히 온수를 채워줄 수 있는 것이다.

또한 저장온수가 소모됨에 따라서 직수유입관(12)으로부터 냉수가 보충유입되지만, 직수유입관 단부가 상부로부터 수직상으로 탱크내부에 입설되어 있기 때문에 저장온수에 의해 어느정도 미온화되어 유입되며, 역시 배출 공급과정에서 재가열되기 때문에 온수를 장시간 사용한다고 해도 제4도의 도표에서처럼 저온화 되는 시간이 길게 되며, 그래도 종래의 온수순간식이나 온수저탕식에 비해서는 온도가 높은 온수를 다량 공급할 수 있게 된다.

이렇게 된 본 고안은 온수를 사용하지 않을때는 가열온수가 탱크→온수가열관→역순환관→탱크→로 반복 순환되면서 탱크내에 온수가 점차 증온화된 상태로 저장되기 때문에 동일한 용량, 동일한 보온 조건일 경우의 저탕식 보일러보다 저탕온도가 상대적으로 낮아 방열 손실이 적고 최초 가열 시간이 짧아 불필요한 연료소비를 현저히 줄일 수 있다.

또한 저장된 온수를 사용할때는 다시 온수가 온수가열관(A)에서 재가열되어 보다 고온화된 온수를 충분히 공급할 수 있는 잇점이 있는 것이다.

따라서 본 고안을 소용량의 보일러에 적용하였을때에 동용량의 저탕식 보일러보다 고온수를 충분히 사용할 수 있고 불필요한 연료 소비량을 월등히 감소시키는 효과를 얻을 수 있으며 또한 재차 고온수가 필요할시에는 동용량의 저탕식보다 단시간에 고온수를 얻을 수 있다는 것이 본 고안의 특징이다.

Claims (1)

1. 보일러의 연소실에 버이너(4)를 설치하여 그 상방의 열교환기(1)를 가열할 수 있게 하고 열교환기(1) 내부의 가열수조(5)에는 환수관(6)과 난방수공급관(7)을 연결하여 가열온수가 난방배관으로 공급순환 되게하며, 전환밸브(8)에 의해서 온수를 난방배관으로 공급되게 하거나 또는 직접 환수관으로 순환하도록 한 것에 있어서, 보일러와는 별개체인 온수저장탱크(3)의 온수배출관(10) 상단을 온수가열관(A)으로 형성하여 열교환기(1) 내부를 경유하도록 설치하고 열교환기(1) 외부로 인출되어 급탕부와 연결된 출탕관(11)과 직수유입관(12) 사이에 체크밸브(13)를 가진 역순환관(14)을 설치함을 특징으로 한 온수보일러의 급탕 온수 재가열장치.