KR200238364Y1 - 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조에 관한 것으로, 통상의 축열식 보일러(1)와, 이 축열식 보일러에 접속되어 실내 바닥 배관(2)으로 난방용수를 공급하기 위한 난방라인(3)과, 실내 바닥 배관을 경유한 난방용수를 다시 축열식 보일러로 환수되도록 순환펌프(4)가 설치된 환수라인(5)으로 이루어지는 축열식 보일러의 배관구조에 있어서, 난방라인(3)의 도중에 설치되어 축열식 보일러(1)에서 공급되는 난방용수가 저장되며 내부에 설치된 열교환코일 (15)로 냉수가 공급되어 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용할 수 있도록 된 열교환기(10)와; 난방라인(3)과 환수라인(5)및 실내 바닥 배관(2)사이에 각각 설치되어 난방시에는 열교환기(10)를 경유한 난방용수가 실내 바닥 배관(2)을 경유하여 축열식 보일러(1)로 순환되도록 조절하고, 하절기에는 바닥 배관(2)을 통하지 않고 직접 축열식 보일러(1)로 순환시킬 수 있도록 조절하는 개폐밸브(20,20')를 포함하여 이루어진다.

Description

난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조 {Piping Structure of Thermal Accumulating Type Boiler Available of Warm Water}

본 고안은 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조에 관한 것으로, 상세히는 축열식 보일러와는 별도로 난방라인상에 일정량의 난방용수를 저장할 수 있는 수단을 구비하고 여기에 냉수를 공급하여 난방용수와 열교환을 이루어 주방이나 욕실에서 필요한 온수를 사용할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 심야전기를 이용하는 가정에서는 난방을 위한 축열식 전기보일러와, 주방이나 욕실에서 필요한 온수를 위한 일정 용량의 저장식 전기온수기를 별도로 구비하여야 했었으므로 2가지 제품을 모두 구입하여 설치하여야 하는 부담이 있었다.

한편, 축열식 전기보일러에서 온수를 사용할 수 있도록 사용하지 않는 축열식 전기보일러의 난방라인 접속구 외측에 소형의 열교환기를 직접 부착하고 여기에 냉수를 공급하여 열교환을 이루도록 한 것이 있으나, 이는 그 크기가 소형일 뿐만 아니라 축열식 보일러의 난방용수가 순환되지 않고 단지 난방용수의 열대류에 의한 냉수와의 열교환을 이루는 것에 의해 온수를 만들어내는 것이어서 주방이나 욕실에서 필요로 하는 온도의 충분한 양의 온수공급을 해주지 못하고 있는 실정이다.

본 고안은 상기한 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 본 고안의 목적은 별도의 저장식 전기온수기를 구비하지 않고도 축열식 전기보일러를이용하여 주방이나 욕실에 필요한 충분한 양의 온수를 공급할 수 있도록 하는데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 통상의 축열식 보일러와, 이 축열식 보일러에 접속되어 실내 바닥의 배관으로 난방용수를 공급하기 위한 난방라인과, 실내 바닥의 배관을 경유한 난방용수를 다시 축열식 보일러로 환수되도록 순환펌프가 설치된 환수라인으로 이루어지는 축열식 보일러의 배관구조에 있어서, 상기 난방라인의 도중에 설치되어 축열식 보일러에서 공급되는 난방용수가 저장되며 내부에 설치된 열교환코일로 냉수가 공급되어 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용할 수 있도록 된 열교환기와; 상기 난방라인과 환수라인 사이 및 난방라인과 바닥 배관사이에 각각 설치되어 난방시에는 열교환기를 경유한 난방용수가 실내 바닥 배관을 경유하여 축열식 보일러로 순환되도록 하고, 하절기에는 바닥 배관을 통하지 않고 직접 축열식 보일러로 순환시킬 수 있도록 한 개폐밸브를 포함하여 이루어지는 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조를 제공한다.

본 고안의 바람직한 실시예에 있어서, 상기 열교환기는 열손실을 최소화 할 수 있도록 적절한 단열구조를 형성하게 되는데, 이는 난방용수가 저장되는 내통과, 외측의 외통 및 이 내,외통사이에 폴리우레탄 단열층을 형성한다.

또, 상기 열교환기는 상기 내통으로 난방용수를 공급하기 위하여 내통의 하부측으로 연장설치된 공급포트와, 내통의 상부측으로 개방설치된 배출포트와, 냉수를 공급하여 내통에 저장된 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용하기 위한 열교환코일과, 상기 내통의 상부에 설치되는 에어벤트를 포함하여 이루어진다.

또한, 상기 열교환코일은 열교환기의 내통에 삽입가능한 크기로 코일형태로 감겨진 외부코일과, 이 외부코일에서 연장되어 외부코일의 내측으로 감겨진 내부코일로 이루어진 2중 코일형으로 제작되어 난방용수와의 열교환효율을 극대화시킬 수 있도록 한다.

도 1은 본 고안에 의한 축열식 보일러의 배관도,

도 2는 본 고안에 의한 열교환기의 외형도,

도 3은 본 고안에 의한 열교환기의 단면도,

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 축열식 보일러 2 : 바닥 배관

3 : 난방라인 4 : 순환펌프

5 : 환수라인 10 : 열교환기

11 : 내통 12 : 외통

13 : 단열층 14 : 에어벤트

15 : 열교환코일 15a : 외부코일

15b : 내부코일 20,20' : 개폐밸브

이하, 본 고안을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안에 의한 축열식 보일러의 배관상태를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 본 고안은 통상의 축열식 보일러(1)와, 이 축열식 보일러(1)에 접속되어 실내 바닥의 배관(2)으로 난방용수를 공급하기 위한 난방라인(3)과, 실내 바닥의 배관(2)을 경유한 난방용수를 다시 축열식 보일러(1)로 환수되도록 순환펌프(4)가 설치된 환수라인(5)으로 이루어지는 축열식 보일러의 배관구조에 있어서, 상기 난방라인(3)의 도중에 설치되어 축열식 보일러(1)에서 공급되는 난방용수가 저장되며 내부에 설치된 열교환코일로 냉수가 공급되어 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용할 수 있도록 된 열교환기(10)와; 상기 난방라인(3)과 환수라인(5)사이 및 난방라인과 바닥 배관(2)사이에 설치되어 난방시에는 열교환기(10)를 경유한 난방용수가 실내 바닥 배관(2)을 경유하여 축열식 보일러(1)로 순환되도록 하고, 하절기에는 바닥 배관(2)을 통하지 않고 직접 축열식 보일러(1)로 순환시킬 수 있도록 한 개폐밸브(20,20')를 포함하여 이루어져 있다.

도면중 부호 6은 팽창탱크이고, 부호 7은 팽창관이며, 부호 8은 열교환기(10)로 냉수를 공급하기 위한 급수라인, 부호 9은 열교환기(10)에서 가열된 온수를 주방이나 욕실로 공급하기 위한 온수라인이며, 부호 D는 바닥 배관(2)의 급수측 온수분배기, 부호 E는 바닥 배관(2)의 환수측 온수분배기이고, 부호 V1,V2는 난방라인(3)과 환수라인(5)에 설치되는 밸브이다.

도 2는 본 고안에 의한 열교환기의 외형을 도시한 것이고, 도 3은 본 고안에 의한 열교환기의 내부구조를 도시한 단면도로서, 상기 열교환기(10)는 난방용수가 저장되는 내통(11)과, 외측의 외통(12)및 이 내,외통(11,12)사이의 단열층(13)과, 상기 내통(11)으로 난방용수를 공급하기 위하여 내통(11)의 하부로 연장설치된 공급포트(P1)와, 내통(11)의 상부에서 개방설치된 배출포트(P2)와, 냉수를 공급하여 내통(11)에 저장된 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용하기 위한 열교환코일 (13)과, 상기 내통(11)의 상부에 설치되는 에어벤트(14)를 포함하여 이루어져 있다.

본 고안의 열교환기(10)는 열손실을 최소화 할 수 있도록 충분한 두께의 단열층, 바람직하게는 폴리우레탄 재질의 단열층(13)이 내통(11)과 외통(12)사이에 형성되어 난방용수와 냉수와의 열교환효율을 최대화시킬 수 있도록 하고 있으며, 내통(11)내부에서 발생할 수 있는 증기의 배출을 위한 에어벤트(14)가 구비되어 안전성을 제고하고 난방용수의 순환에도 지장이 없도록 하였다.

상기 열교환기(10)의 내부에 설치되는 열교환코일(15)의 구조는 도 3의 단면도에 도시한 바와 같이, 열교환기(10)의 내통(11)에 삽입가능한 크기로 코일형태로 감겨진 외부코일(15a)과, 이 외부코일(15a)에서 연장되어 외부코일(15a)의 내측으로 감겨진 내부코일(15b)로 이루어진 2중 코일형으로 이루어져 내통(11)에 저장되어 있는 난방용수와의 접촉면적을 극대화 시킴으로써 열교환효율을 최대화 할 수 있도록 하였다.

상기 내통(11)의 용적은 다양하게 제작할 수 있으며, 바람직하게는 25~50리터정도의 용량으로 제작하면 일반 가정에서 충분한 양의 온수사용이 가능하다.

본 고안의 열교환기를 축열식 보일러의 난방배관에 설치한 후 각부의 온도를 측정한 결과 열교환기(10)로 공급되는 난방용수의 온도가 80℃이고 냉수이 온도가 8℃인 경우 배출포트(P2)에서의 난방용수 온도는 70℃이었고, 온수의 온도도 70℃로 측정되었으며, 난방용수가 순환펌프에 의해 열교환실로 연속유입되었다 배출되므로 이 온도는 크게 변화되지 않음이 확인되었으며, 온수를 연속적으로 인출하더라도 온수의 온도변화는 크지 않았으며, 배출포트로 배출되는 난방용수의 온도저하도 크지 않음이 확인되었다.

상기 난방라인(3)과 환수라인(5)사이와 난방라인(3)과 바닥 배관(2)사이 즉, 열교환기(10)가 설치된 난방라인(3)의 열교환기 배출포트(P2)와 공급측 온수분배기 (D)사이와 순환라인(5)의 환수부 온수분배기(E)와 순환펌프(4)사이 및 난방라인(3)과 공급측 온수분배기(D)사이에는 각각 개폐밸브(20,20')가 설치되어 동절기 난방시에는 일측 개폐밸브(20)는 폐쇄시키고, 타측 개폐밸브(20')는 개방시켜 열교환기 (10)를 경유한 난방용수가 실내 바닥 배관(2)을 경유하여 축열식 보일러(1)로 순환되도록 하고, 하절기에는 상기와는 반대로 조작하여 바닥 배관(2)을 통하지 않고 직접 축열식 보일러(1)로 순환시킬 수 있도록 함으로써 하절기에는 실내난방을 하지 않고 온수사용만이 가능하게 되는 것이다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 동절기에는 난방이 가능하도록 개폐밸브를 조절하여 난방과 동시에 온수사용이 가능하며, 하절기에는 난방용수가 바닥 배관으로 공급되지 않도록 개폐밸브를 조절하면 실내 난방은 되지 않고 온수사용만이 가능하게 되는 것으로, 본 고안에 의하면 별도의 전기온수기를 구비하지 않고도 축열식 전기보일러의 난방라인에 열교환기를 설치함으로써 주방이나 욕실에서 필요로 하는 온수를 충분히 사용할 수 있는 실용적인 효과를 갖는다.

Claims (3)

1. 통상의 축열식 보일러(1)와, 이 축열식 보일러(1)에 접속되어 실내의 바닥 배관(2)으로 난방용수를 공급하기 위한 난방라인(3)과, 실내의 바닥 배관(2)을 경유한 난방용수를 다시 축열식 보일러(1)로 환수되도록 순환펌프(4)가 설치된 환수라인(5)으로 이루어지는 축열식 보일러의 배관구조에 있어서,

   상기 난방라인(3)의 도중에 설치되어 축열식 보일러(1)에서 공급되는 난방용수가 저장되며 내부에 설치된 열교환코일(15)로 냉수가 공급되어 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용할 수 있도록 된 열교환기(10)와;

   상기 난방라인(3)과 환수라인(5)사이 및 난방라인(3)과 바닥 배관(2)사이에 설치되어 난방시에는 열교환기(10)를 경유한 난방용수가 실내 바닥 배관(2)을 경유하여 축열식 보일러(1)로 순환되도록 하고, 하절기에는 바닥 배관(2)을 통하지 않고 직접 축열식 보일러(1)로 순환시될 수 있도록 조절하는 개폐밸브(20,20')를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 열교환기(10)는 난방용수가 저장되는 내통(11)과, 외측의 외통(12)및 이 내,외통사이의 단열층(13)과, 상기 내통(11)으로 난방용수를 공급하기 위하여내통(11)의 하부로 연장설치된 공급포트(P1)와, 내통(11)의 상부에서 개방형성된 배출포트(P2)와, 냉수를 공급하여 내통(11)에 저장된 난방용수와 열교환을 이루어 온수로 사용하기 위한 열교환코일(15)과, 상기 내통(11)의 상부에 설치되는 에어벤트(14)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조.
3. 청구항 2에 있어서,

   상기 열교환코일(15)은 열교환기(10)의 내통(11)에 삽입가능한 크기로 코일형태로 감겨진 외부코일(15a)과, 이 외부코일(15a)에서 연장되어 외부코일(15a)의 내측으로 감겨진 내부코일(15b)로 이루어진 2중 코일형인 것을 특징으로 하는 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조.