KR101616782B1 - 실내난방시스템 및 천막난방시스템 - Google Patents

실내난방시스템 및 천막난방시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101616782B1
KR101616782B1 KR1020150178111A KR20150178111A KR101616782B1 KR 101616782 B1 KR101616782 B1 KR 101616782B1 KR 1020150178111 A KR1020150178111 A KR 1020150178111A KR 20150178111 A KR20150178111 A KR 20150178111A KR 101616782 B1 KR101616782 B1 KR 101616782B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
path
combustion gas
air
path pipe
heating
Prior art date
Application number
KR1020150178111A
Other languages
English (en)
Inventor
조종표
표영덕
김강출
이욱현
권오석
장진영
조영준
신영진
Original Assignee
한국에너지기술연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국에너지기술연구원 filed Critical 한국에너지기술연구원
Priority to KR1020150178111A priority Critical patent/KR101616782B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101616782B1 publication Critical patent/KR101616782B1/ko
Priority to US15/202,029 priority patent/US10549599B2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H6/00—Combined water and air heaters
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
    • E04H15/00—Tents or canopies, in general
    • E04H15/02—Tents combined or specially associated with other devices
    • E04H15/10—Heating, lighting or ventilating
    • E04H15/12—Heating
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23D—BURNERS
    • F23D14/00—Burners for combustion of a gas, e.g. of a gas stored under pressure as a liquid
    • F23D14/46—Details, e.g. noise reduction means
    • F23D14/66—Preheating the combustion air or gas
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00—Domestic hot-water supply systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D5/00—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems
    • F24D5/02—Hot-air central heating systems; Exhaust gas central heating systems operating with discharge of hot air into the space or area to be heated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/48—Water heaters for central heating incorporating heaters for domestic water
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H3/00—Air heaters
    • F24H3/02—Air heaters with forced circulation
    • F24H3/06—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators
    • F24H3/065—Air heaters with forced circulation the air being kept separate from the heating medium, e.g. using forced circulation of air over radiators using fluid fuel
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/34—Indirect CO2mitigation, i.e. by acting on non CO2directly related matters of the process, e.g. pre-heating or heat recovery

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Architecture (AREA)
  • Civil Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은, 실내난방시스템으로서, 기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구; 외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부; 제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부; 제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부; 제3경로배관을 통해 상기 연소가스를 실외로 배출하는 배기구; 제1측은 상기 제1경로배관과 연결되고 제2측은 상기 제2경로배관과 연결되며 제3측은 상기 제3경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기; 상기 기통 안의 공기를 실내로 배출하는 난방구; 및 상기 히팅수를 실내의 온수배관으로 순환시키는 펌프를 포함하는 실내난방시스템을 제공한다.

Description

실내난방시스템 및 천막난방시스템{INDOOR HEATING SYSTEM AND TENTS HEATING SYSTEM}
본 발명은 실내를 난방하는 시스템에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 야외에 설치되는 천막의 실내 공간과 같이 임시로 형성되는 공간의 실내를 난방하는 시스템에 관한 것이다.
최근 여가(레저)활동 증가로 인해 야외 캠핑을 즐기는 인구가 증가하면서 저온 환경 및 겨울철에 야외 난방에 대한 수요가 증가하고 있으나, 일반적인 연소 히터 사용에 따른 화재 및 질식 사고가 발생하고 있어 문제가 되고 있다.
일반적으로 사용되는 실내 공기난방용 히터는 실내에서 개방형 연소기에서 연료를 연소시키면서 발생하는 열 또는 화염으로부터 직접 공기와의 열전달을 통해 난방하는 형태이며, 연소 후 배기가스는 별도의 배기관이 없이 실내 공기와 혼합되고 있다.
이러한 개방형 연소기를 갖는 히터는 화염 노출에 의한 화재 위험, 실내 산소농도 감소에 따른 질식 위험, 유해배기가스의 실내 배출 및 직접적인 흡입에 의한 건강 위해 위험, 가스 연소기의 실화에 따른 가스 연료의 누출 및 흡입 등의 많은 문제점을 갖고 있기 때문에 밀폐된 실내 및 공간에서 사용하는데 많은 제약이 따른다.
한편, 연료 및 전기에 의한 온수를 이용하여 바닥 난방을 실시하는 경우도 있으나, 이러한 온수를 이용한 난방은 주거 공간에 주로 사용되고 있으며, 야외에서 여가활동용으로 사용하기에는 어려움이 있다.
이러한 배경에서, 본 발명에서는 야외 여가활동의 캠핑 및 소형 공간의 공기난방 및 온수공급 문제를 해결하기 위해 공기난방 및 온수겸용 히팅시스템을 제공하고자 한다.
이 시스템은 저탄소연료로서 국내에서 쉽게 공급받을 수 있는 부탄(프로판)연료를 이용할 수 있으며, 흡배기를 별도로 배치하고 열교환기를 거쳐 온풍 및 온수를 공급할 수 있다.
이 시스템은 저온 환경의 바닥 난방을 위해 사용자의 요구에 따라 온수 공급을 주된 기능으로 설정할 수도 있고, 바닥 난방보다 실내 난방이 더 필요한 경우에는 공기히팅을 통한 난방 기능을 주 기능으로 설정할 수도 있다. 따라서 이 시스템은 사용자의 요구에 따라 난방과 온수공급을 적절히 조절할 수 있는 가변형 시스템이 될 수 있다.
이 시스템은 밀폐된 공간에 적용할 수 있기 때문에 야외 여가활동을 위한 소형 밀폐형 공간의 겨울철 개별난방기 및 개인용 난방기로도 응용할 수 있다.
구체적인 실시예로서, 본 발명은, 실내난방시스템으로서, 기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구; 외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부; 제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부; 제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부; 제3경로배관을 통해 상기 연소가스를 실외로 배출하는 배기구; 제1측은 상기 제1경로배관과 연결되고 제2측은 상기 제2경로배관과 연결되며 제3측은 상기 제3경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기; 상기 기통 안의 공기를 실내로 배출하는 난방구; 및 상기 히팅수를 실내의 온수배관으로 순환시키는 펌프를 포함하는 실내난방시스템을 제공한다.
다른 실시예로서, 본 발명은, 실내난방시스템으로서, 기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구; 외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부; 제1측은 상기 버너부와 연결되고 제2측은 제1경로배관과 연결되며 제3측은 제2경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기; 상기 제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부; 상기 제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부; 제3경로배관을 통해 상기 연소가스를 실외로 배출하는 배기구; 상기 기통 안의 공기를 실내로 배출하는 난방구; 및 상기 히팅수를 실내의 온수배관으로 순환시키는 펌프를 포함하는 실내난방시스템을 제공한다.
또 다른 실시예로서, 본 발명은, 천막난방시스템으로서, 천막 내에 위치하는 기통; 팬이 구비되고 상기 팬의 회전을 통해 상기 기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구; 외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부; 제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부; 제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부; 제1측은 상기 제1경로배관과 연결되고 제2측은 상기 제2경로배관과 연결되며 제3측은 제3경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기; 상기 천막의 밖에 위치하고 상기 제3경로배관을 통해 흐르는 상기 연소가스를 상기 천막의 외부로 배출하는 배기구; 상기 기통 안의 공기를 상기 천막의 내부로 배출하는 난방구; 및 상기 히팅수를 온수배관으로 순환시키는 펌프를 포함하는 천막난방시스템을 제공한다.
이러한 실시예에 따르면, 연소용 흡기와 배기가 별도로 배치되어 실내공기와 배기가스가 직접 접촉하지 않기 때문에 배기가스에 노출될 위험성이 없으며, 실내에 배기가스가 직접적으로 유입되지 않기 때문에 질식의 위험성도 없다.
또한, 이러한 실시예에 따르면, 버너에서 생성된 고온의 연소가스가 공기/배기가스 열교환하는 부분과 히팅수/배기가스 열교환하는 부분을 통해 실내 난방과 온수 히팅에 사용될 수 있다.
또한, 이러한 실시예에 따르면, 배기가스가 최종 배출되기 전에 액화연료의 기화 및 승온에 사용됨으로써 연소 후 버려지는 에너지를 최소화할 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 난방시스템이 적용된 천막에서의 열과 배기가스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 난방시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
도 3은 실내에 배치되는 구성의 상세 예시도이다.
도 4는 유량제어기에 의해 제어되는 제1경로배관과 제2경로배관의 유량을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 일부 실시예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도 1은 일 실시예에 따른 난방시스템이 적용된 천막에서의 열과 배기가스의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 난방시스템(100)은 야외에 설치된 천막(10)에 가열된 공기와 가열된 히팅수를 제공할 수 있다.
난방시스템(100)은 히터(110), 연료통(120) 및 배기구(130)를 포함할 수 있는데, 히터(110)는 천막(10)의 실내에 위치할 수 있고, 연료통(120) 및 배기구(130)는 천막(10)의 실외에 위치할 수 있다.
난방시스템(100)에서 연료통(120)은 천막(10)의 실외에 위치하기 때문에 연료의 누출 혹은 연료의 과열에 의한 폭발의 위험도가 낮아지게 된다.
또한, 난방시스템(100)에서 배기구(130)가 천막(10)의 실외에 위치하기 때문에 배기가스가 실내에 배출됨으로써 발생하는 질식의 위험도가 낮아지게 된다.
난방시스템(100)은 가열된 공기와 더불어 가열된 히팅수를 제공할 수 있는데, 이에 따라, 사용자는 공기난방을 중심으로 난방시스템(100)을 운영할 수도 있고, 바닥난방을 중심으로 난방시스템(100)을 운영할 수도 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 난방시스템의 구성을 개략적으로 나타내는 블럭도이다.
난방시스템(100)의 구성은 실내와 실외로 구분되어 배치될 수 있다.
실내에는 히터(110) 및 온수배관(230)이 배치될 수 있다. 그리고, 히터(110) 내에는 흡기구(212), 버너부(214), 제1열교환부(216), 제2열교환부(218) 및 난방구(220)가 배치될 수 있다.
실외에는 연료통(120) 및 배기구(130)가 배치될 수 있다.
히터(110)는 공기, 연료, 냉수를 공급받아 가열된 공기 및 온수를 생산하고, 배기가스를 배출할 수 있다. 연료의 산화에 따라 발생하는 가스를 연소가스라고 할 수 있는데, 이러한 연소가스는 천막(10)의 외부로 배출된다는 측면에서 배기가스라고 할 수도 있다. 아래에서는 연소가스라는 용어를 이용하여 설명한다.
흡기구(212)는 히터(110)의 내부로 공기를 유입시킨다. 그리고, 이렇게 유입된 공기는 제1열교환부(216)를 거쳐 가열된 공기로 전환된다.
흡기구(212)에서 유입시킨 공기 중 일부는 버너부(214)로 전달될 수 있다. 하지만 버너부(214)로 공급되는 공기는 다른 경로를 통해 공급될 수도 있다.
흡기구(212)에는 공기를 유입시키기 위한 다른 장치-예를 들어, 팬-가 더 포함되어 있을 수 있다. 이러한 다른 장치는 히터(110) 외부에 존재하는 공기를 히터(110) 내부로 유입시키는 기능을 수행할 수 있다.
버너부(214)는 연료를 산화시켜 연소가스 및 연소열을 생성할 수 있다. 이때, 연소열은 복사의 형태로 전파될 수도 있지만, 연소가스에 포함되어 전파될 수 있다. 예를 들어, 연료의 산화에 따라 고온의 연소가스가 발생하게 되는데, 연소열은 이러한 고온의 연소가스에 포함된 열에너지의 형태로 전파될 수 있다.
연료를 산화시키기 위해 버너부(214)로는 공기와 연료가 공급될 수 있다. 공기는 전술한 바와 같이 흡기구(212)로부터 공급될 수도 있고, 별도의 배관을 통해 공급될 수도 있다.
연료는 실외에 위치하는 연료통(120)으로부터 공급될 수 있다. 연료로는 액화연료로 분류되는 부탄 혹은 프로판과 같은 저탄소연료가 사용될 수 있다. 또한, 연료통(120)에서 공급되는 연료는 이러한 액화연료 이외에도 등유와 같은 액체연료일 수도 있다.
버너부(214)에는 점화기가 더 포함되고 버너부(214)는 이러한 점화기를 통해 연료를 산화시킬 수 있다.
버너부(214)에서 생성된 연소가스는 제1열교환부(216) 및 제2열교환부(218)로 전달될 수 있다.
제1열교환부(216)는 연소가스에 포함된 연소열을 이용하여 제1열교환부(216)로 공급되는 공기를 가열할 수 있다. 이렇게 가열된 공기는 난방구(220)를 통해 천막(10)의 실내로 공급될 수 있다.
이러한 공기의 가열과정에서 연소가스가 실내 공기와 혼합되지 않고 열교환기를 통해 연소열만 실내 공기에 전달되기 때문에 실내 공기가 오염되는 문제가 발생하지 않는다. 또한, 외부로의 환기없이 실내 공기를 계속해서 순환시킬 수 있기 때문에 열효율이 제고될 수 있다.
제2열교환부(218)는 연소가스에 포함된 연소열을 이용하여 히팅수를 가열할 수 있다.
히팅수는 온수배관(230)에서 공급될 수 있다. 온수배관(230)이 바닥 난방을 위해 배치되는 경우, 온수배관(230)에 포함된 히팅수는 외부로 유출됨이 없이 온수배관(230)을 지속적으로 순환하면서 제2열교환부(218)로 전달될 수 있다. 반면에, 온수배관(230)이 세면이나 세정과 같이 일시적인 온수 공급에 사용되는 경우, 온수배관(230)으로는 지속적으로 냉수가 공급되고 이러한 냉수가 히팅수로서 제2열교환부(218)로 전달될 수 있다.
온수배관(230)을 통해 공급되는 히팅수는 제2열교환부(218)로 전달되는 연소가스의 연소열에 의해 가열될 수 있다. 그리고, 가열된 온수는 다시 온수배관(230)을 통해 공급되면서 바닥 난방 혹은 세면수 등으로 이용될 수 있다.
제1열교환부(216) 및 제2열교환부(218)에서 열교환을 통해 다른 매체(실내 공기 혹은 히팅수)로 열을 전달한 연소가스는 실외에 위치하는 배기구(130)를 통해 최종적으로 배출될 수 있다.
한편, 난방시스템(100)에는 제어기(140)가 더 포함되어 있을 수 있다. 제어기(140)는 전자적으로 난방시스템(100)을 운영할 수 있다. 이러한 운영을 위해 난방시스템(100)에는 별도의 구성들이 더 추가되어 있을 수 있다.
예를 들어, 연료통(120)과 버너부(214) 사이에는 전자신호에 따라 조절되는 쓰로틀밸브가 위치할 수 있다. 제어기(140)는 이러한 쓰로틀밸브를 전자적으로 제어하여 버너부(214)에서 연소되는 연료의 양을 조절할 수 있다.
흡기구(212)에는 팬이 위치하고 제어기(140)는 이러한 팬의 회전속도를 제어하여 히터(110) 내부로 공급되는 공기의 양을 제어할 수 있다.
온수배관(230)에는 순환펌프가 더 포함되어 있고, 제어기(140)는 이러한 순환펌프를 제어하여 온수배관(230)에서의 히팅수의 순환속도를 조절할 수 있다.
난방구(220)에도 팬이 위치할 수 있는데, 제어기(140)는 난방구(220)에 위치하는 팬의 회전속도를 조절하여 천막(10)의 실내로 공급되는 공기량을 조절할 수 있다. 또한, 난방구(220)에 위치하는 팬은 천막(10) 실내의 공기의 순환속도를 결정하기 위해 사용될 수도 있다.
배기구(130)에도 팬이 위치할 수 있는데, 제어기(140)는 배기구(130)에 위치하는 팬의 회전속도를 조절하여 연소가스의 배출 속도를 조절할 수 있다.
전자적인 제어를 위해 난방시스템(100)에는 배터리가 더 포함되어 있을 수 있다. 제어기(140) 및 다른 전자부속장치들은 배터리로부터 전기에너지를 공급받으면서 작동될 수 있다. 겨울철 외부 기온의 저하에 따라 연료통이나 연관 장치들이 냉각되어 초기 기동에 문제가 발생할 수도 있는데, 이러한 문제 부분에는 열선이 배치될 수 있다. 그리고, 열선에 공급되는 전기에너지는 배터리로부터 공급될 수 있다.
도 3은 실내에 배치되는 구성의 상세 예시도이다.
도 3을 참조하면, 히터(110)에는 기통(310)이 포함될 수 있다. 기통(310)은 실내 공기가 가열되는 경로를 제공해 준다.
흡기구(312)는 기통(310) 안으로 공기를 주입시킨다. 흡기구(312)는 공기 주입을 위해 흡기팬(313)을 포함할 수 있다. 흡기팬(313)의 회전속도에 따라 기통(310)으로 공급되는 공기의 양이 결정될 수 있다. 또한, 흡기팬(313)은 공기가 흡기구(312)에서 난방구(320) 방향으로 단방향으로 흐르게 하는 역할을 수행한다.
히터(110)를 구성하는 버너부(314), 제1열교환부(316) 및 제2열교환부(318)는 기통(310) 내에 위치한다.
버너부(314)는 외측면이 기통(310) 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성한다.
버너부(314)에서 생성되는 연소열은 1차적으로 버너부(314)의 외측면을 통해 기통(310) 내의 공기로 전달된다. 외측면으로 전달되지 않은 나머지 연소열들은 연소가스와 함께 버너부(314)에 연결된 제1경로배관(342) 및 제2경로배관(344)으로 흐른다.
제1경로배관(342)은 버너부(314)에서 생성된 연소가스 및 연소열을 제1열교환부(316)로 전달하는 배관이다. 제1열교환부(316)는 제1경로배관(342)을 통해 공급되는 연소가스의 연소열을 이용하여 기통(310) 안의 공기를 가열한다.
열교환의 효율을 높이기 위해 제1열교환부(316)는 히트익스체이저(Heat Exchanger, 317)를 더 포함할 수 있다. 열전달은 표면적에 비례하고 두께에 반비례하게 되는데, 히트익스체이저(317)는 다면적을 형성하고 두께는 얇게 형성되는 구조물을 의미한다. 또한, 히트익스체이저(317)는 열전도도가 높은 물질로 구성될 수 있는데, 통상적으로 열전도도가 높은 금속이 사용될 수 있다.
히트익스체인저(317)는 제1열교환부(316)의 외측면에 부착될 수 있다. 이러한 구조에 따라, 히트익스체인저(317)는 일측면으로 연소가스의 연소열을 전달받고 다측면으로 전달받을 열을 다시 공기로 전달할 수 있게 된다.
제2경로배관(344)은 버너부(314)에서 생성된 연소가스 및 연소열을 제2열교환부(318)로 전달하는 배관이다. 제2열교환부(318)는 제2경로배관(344)을 통해 공급되는 연소가스의 연소열을 이용하여 온수배관(330)의 히팅수를 가열한다.
열교환의 효율을 높이기 위해 온수배관(330)은 제2경로배관(344)의 내부로 연장되어 형성될 수 있다. 그리고, 연소가스와의 접촉면적을 넓히기 위해 온수배관(330)은 제2경로배관(344) 내부에서 굴곡진 형상을 가질 수 있다.
제2경로배관(344)에는 다수의 격벽(319)들이 서로 엇갈리도록 형성될 수 있다. 격벽(319)은 제2경로배관(344)에서 연소가스가 공급되는 방향과 수직된 방향으로 형성될 수 있는데, 이러한 형성 방향에 따라 격벽(319)은 제2경로배관(344) 내에서 연소가스의 유속을 느리게 하는 기능을 수행할 수 있다.
격벽(319)은 서로 엇갈리도록 형성될 수 있는데, 예를 들어, 상측에 격벽이 형성되면 이러한 상측 격벽과 이격된 거리에서 하측에 격벽이 형성될 수 있다.
이렇게 격벽(319)이 서로 엇갈려서 형성되면 제2경로배관(344) 내에 연소가스를 위한 굴곡진 경로가 생성되는데, 온수배관(330)은 이러한 굴곡진 경로를 따라 배치될 수 있다.
온수배관(330)은 보다 많은 열교환을 위해 외측면에 표면적이 넒은 돌기가 형성될 수 있다.
제1경로배관(342)과 제2경로배관(344)은 일측면이 서로 접해 있을 수 있다.
버너부(314), 제1경로배관(342) 및 제2경로배관(344)은 외측면을 공유할 수 있다. 다른 측면에서 보면, 버너부(314)에서 연료가 연소되는 공간과 제1경로배관(342) 사이에 격벽이 위치하지 않은 통합된 형태로 버너부(314)와 제1경로배관(342)이 형성될 수 있다. 또한, 제2경로배관(344)도 마찬가지로 버너부(314)와 제2경로배관(344) 사이에 격벽이 위치하지 않을 수 있다. 이때, 제1경로배관(342)과 제2경로배관(344)은 중간판(343)과 같이 서로 공유하는 일정한 판으로 공간이 구분될 수 있다.
난방시스템(100)에는 제1경로배관(342)과 제2경로배관(344) 각각으로 흐르는 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기가 더 포함될 수 있다.
유량제어기는 버너부(314)와, 제1경로배관(342) 및 제2경로배관(344) 사이에 위치할 수 있고, 제1경로배관(342) 및 제2경로배관(344)의 뒷측에 위치할 수도 있다.
예를 들어, 유량제어기가 3측으로 연결될 수 있을 때, 유량제어기의 제1측은 버너부(314)와 연결되고, 제2측은 제1경로배관(342)과 연결되며, 제3측은 제2경로배관(344)과 연결될 수 있다. 또한, 유량제어기는 제1측이 제1경로배관(342)과 연결되고, 제2측이 제2경로배관(344)과 연결되며, 제3측은 연소가스가 실외로 배출되는 제3배관(346)과 연결될 수 있다.
도 3에는 유량제어기가 제1경로배관(342) 및 제2경로배관(344)의 뒷측에 위치하는 실시예가 도시되고 있다.
유량제어기는 3방밸브(350)일 수 있다. 3방밸브(350)는 제1경로배관(342) 및 제2경로배관(344)으로 흐르는 연소가스의 유량을 제어할 수 있다. 3방밸브(350)가 제1경로배관(342)으로 흐르는 연소가스의 유량을 증가시키면 제2경로배관(344)으로 흐르는 연소가스의 유량은 감소할 수 있다. 반대로 3방밸브(350)가 제1경로배관(342)으로 흐르는 연소가스의 유량을 감소시키면 제2경로배관(344)으로 흐르는 연소가스의 유량은 증가할 수 있다.
도 4는 유량제어기에 의해 제어되는 제1경로배관과 제2경로배관의 유량을 나타내는 도면이다.
유량제어기는 3방밸브(350)일 수 있는데, 이러한 3방밸브(350)는 횡단면이 T자로 형성되는 유로차단판(452)을 포함할 수 있다. 이때, 유로차단판(452)의 회전각도에 따라 제1경로배관(342)과 제2경로배관(344)의 유량이 다르게 제어될 수 있다.
도 4의 (a)를 참조하면, 유로차단판(452)은 제1경로배관(342)과 제2경로배관(344)에 흐르는 연소가스를 둘 다 차단할 수 있다.
도 4의 (b) 및 (c)를 참조하면, 유로차단판(452)은 회전각도에 따라 제1경로배관(342)의 연소가스만 통과시킬 수도 있고, 제2경로배관(344)의 연소가스만 통과시킬 수도 있다.
도 4의 (d)를 참조하면, 유로차단판(452)은 회전각도에 따라 제1경로배관(342)과 제2경로배관(344)의 연소가스 유량을 조절할 수 있다.
유로차단판(452)의 회전각도는 사용자에 의해 수동으로 제어될 수도 있고, 도 2에 도시된 제어기(140)에 의해 전자적으로 제어될 수도 있다. 이때, 제어기(140)은 메모리에 회전각도에 따른 제1경로배관(342)과 제2경로배관(344)의 연소가스 유량 혹은 유량에 따르는 연소열을 미리 저장하고 있다가 사용자의 다른 제어신호(예를 들어, 온도 제어신호)에 따라 유로차단판(452)의 회전각도를 제어할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 유량제어기를 통과한 연소가스는 제3경로배관(346)을 통해 실외로 배출될 수 있다.
이때, 제3경로배관(346) 내부에는 제3열교환부(348)가 위치할 수 있다. 제3열교환부(348)는 제3경로배관(346)을 통해 공급되는 연소가스의 열을 이용하여 연료통(120)에서 버너부(314)로 공급되는 연료를 가열할 수 있다.
연료통(120)은 연료배관을 통해 버너부(314)로 연료를 공급할 수 있는데, 이러한 연료배관은 일부가 제3경로배관(346)의 내부에 형성될 수 있다. 이때, 제3경로배관(346)의 내부에 형성된 연료배관은 제3경로배관(346)을 통해 이동되는 연소가스로부터 연소열을 전달받을 수 있다. 이 부분이 제3열교환부(348)가 될 수 있다.
제3열교환부(348)는 실내에 위치할 수도 있고, 실외에 위치할 수도 있으나, 야외에서는 연료통(120)에 근접한 위치에서 연료를 가열하는 것이 필요한 경우가 있을 수 있음으로 제3열교환부(348)는 실외에 위치할 수 있다.
한편, 부가적으로 난방시스템(100)은 전도 및 충격에 의한 실화 및 가스누출을 방지하기 위해 가스차단장치를 더 장착할 수 있다. 이러한 기통(310)에는 가스감지기가 더 설치될 수 있는데, 가스차단장치는 가스감지기의 신호에 따라 버너부(314)로 공급되는 연료의 차단을 제어할 수 있다. 또한, 난방시스템(100)은 가스누출을 감지하여 경보하는 경보장치를 더 포함할 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 따른 난방시스템에 대해 설명하였다. 이러한 실시예에 따르면, 연소용 흡기와 배기가 별도로 배치되어 실내공기와 배기가스가 직접 접촉하지 않기 때문에 배기가스에 노출될 위험성이 없으며, 실내에 배기가스가 직접적으로 유입되지 않기 때문에 질식의 위험성도 없다.
또한, 이러한 실시예에 따르면, 버너에서 생성된 고온의 연소가스가 공기/배기가스 열교환하는 부분과 히팅수/배기가스 열교환하는 부분을 통해 실내 난방과 온수 히팅에 사용될 수 있다.
또한, 이러한 실시예에 따르면, 배기가스가 최종 배출되기 전에 액화연료의 기화 및 승온에 사용됨으로써 연소 후 버려지는 에너지를 최소화할 수 있다.
이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥 상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims (17)

  1. 실내난방시스템으로서,
    기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구;
    외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부;
    제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부;
    제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부;
    제3경로배관을 통해 상기 연소가스를 실외로 배출하는 배기구;
    제1측은 상기 제1경로배관과 연결되고 제2측은 상기 제2경로배관과 연결되며 제3측은 상기 제3경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기;
    상기 기통 안의 공기를 실내로 배출하는 난방구; 및
    상기 히팅수를 실내의 온수배관으로 순환시키는 펌프
    를 포함하는 실내난방시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1열교환부의 외측면에는 다면적을 형성하는 히트익스체인저(Heat Exchanger)가 부착되는 실내난방시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제3경로배관을 통해 공급되는 연소가스의 열을 이용하여 상기 연료를 가열하는 제3열교환부를 더 포함하는 실내난방시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제3열교환부는 실외에 위치하는 실내난방시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연료는 부탄 혹은 프로판인 실내난방시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2경로배관에는 다수의 격벽들이 서로 엇갈리도록 형성되고 상기 히팅수를 운반하는 온수배관은 상기 격벽들 사이를 통과하도록 형성되는 실내난방시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관은 일측면이 서로 접해 있는 실내난방시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 유량제어기는 3방밸브를 포함하고 상기 제1측으로 흐르는 유량이 증가하면 상기 제2측으로 흐르는 유량이 감소하는 실내난방시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 유량제어기는 횡단면이 T자로 형성되고 상기 유량제어기의 회전각도에 따라 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관의 유량이 다르게 제어되는 유로차단판을 포함하는 실내난방시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 기통에는 가스감지기가 더 설치되고 상기 가스감지기의 신호에 따라 상기 버너부로 공급되는 연료의 차단이 제어되는 실내난방시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 버너부에서 상기 연료가 연소되는 공간과 상기 제1경로배관 사이에 격벽이 위치하지 않는 실내난방시스템.
  12. 실내난방시스템으로서,
    기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구;
    외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부;
    제1측은 상기 버너부와 연결되고 제2측은 제1경로배관과 연결되며 제3측은 제2경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기;
    상기 제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부;
    상기 제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부;
    제3경로배관을 통해 상기 연소가스를 실외로 배출하는 배기구;
    상기 기통 안의 공기를 실내로 배출하는 난방구; 및
    상기 히팅수를 실내의 온수배관으로 순환시키는 펌프
    를 포함하는 실내난방시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 유량제어기는 3방밸브를 포함하고 상기 제2측으로 흐르는 유량이 증가하면 상기 제3측으로 흐르는 유량이 감소하는 실내난방시스템.
  14. 제12항에 있어서,
    상기 유량제어기는 횡단면이 T자로 형성되고 상기 유량제어기의 회전각도에 따라 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관의 유량이 다르게 제어되는 유로차단판을 포함하는 실내난방시스템.
  15. 천막난방시스템으로서,
    천막 내에 위치하는 기통;
    팬이 구비되고 상기 팬의 회전을 통해 상기 기통 안으로 공기가 주입되는 흡기구;
    외측면은 상기 기통 안의 공기와 접촉되고 내측에서 연료를 연소시켜 고온의 연소가스를 생성하는 버너부;
    제1경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 상기 기통 안의 공기를 가열하는 제1열교환부;
    제2경로배관을 통해 공급되는 상기 연소가스의 열을 이용하여 히팅수를 가열하는 제2열교환부;
    제1측은 상기 제1경로배관과 연결되고 제2측은 상기 제2경로배관과 연결되며 제3측은 제3경로배관과 연결되면서 상기 제1경로배관과 상기 제2경로배관 각각으로 흐르는 상기 연소가스의 양을 조절하는 유량제어기;
    상기 천막의 밖에 위치하고 상기 제3경로배관을 통해 흐르는 상기 연소가스를 상기 천막의 외부로 배출하는 배기구;
    상기 기통 안의 공기를 상기 천막의 내부로 배출하는 난방구; 및
    상기 히팅수를 온수배관으로 순환시키는 펌프
    를 포함하는 천막난방시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 천막의 외부에 위치하고 상기 버너부로 상기 연료를 공급하는 연료통을 더 포함하는 천막난방시스템.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 제3경로배관을 통해 공급되는 연소가스의 열을 이용하여 상기 연료를 가열하는 제3열교환부를 더 포함하고,
    상기 연료가 공급되는 연료배관은 상기 제3열교환부를 거쳐 상기 버너부로 연결되는 천막난방시스템.
KR1020150178111A 2015-07-06 2015-12-14 실내난방시스템 및 천막난방시스템 KR101616782B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150178111A KR101616782B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 실내난방시스템 및 천막난방시스템
US15/202,029 US10549599B2 (en) 2015-07-06 2016-07-05 Hybrid type heating system capable of supplying heat and hot water

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150178111A KR101616782B1 (ko) 2015-12-14 2015-12-14 실내난방시스템 및 천막난방시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101616782B1 true KR101616782B1 (ko) 2016-05-02

Family

ID=56021703

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150178111A KR101616782B1 (ko) 2015-07-06 2015-12-14 실내난방시스템 및 천막난방시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101616782B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018897A (ko) * 2016-08-10 2018-02-22 한국에너지기술연구원 공기난방 및 온수 겸용 히터

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200181625Y1 (ko) 1999-12-07 2000-05-15 전용근 휴대가 편리한 야외용 이동식 소형 가스보일러
KR200211771Y1 (ko) 2000-07-15 2001-01-15 한국에너지기술연구소 에너지절약형 그린하우스용 온수온풍 난방기
JP2009195227A (ja) 2008-01-22 2009-09-03 Osaka Gas Co Ltd 温室暖房システム
KR101477074B1 (ko) 2013-04-29 2014-12-29 (주)에이피앤 증기압을 이용한 무동력 온수 보일러

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200181625Y1 (ko) 1999-12-07 2000-05-15 전용근 휴대가 편리한 야외용 이동식 소형 가스보일러
KR200211771Y1 (ko) 2000-07-15 2001-01-15 한국에너지기술연구소 에너지절약형 그린하우스용 온수온풍 난방기
JP2009195227A (ja) 2008-01-22 2009-09-03 Osaka Gas Co Ltd 温室暖房システム
KR101477074B1 (ko) 2013-04-29 2014-12-29 (주)에이피앤 증기압을 이용한 무동력 온수 보일러

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20180018897A (ko) * 2016-08-10 2018-02-22 한국에너지기술연구원 공기난방 및 온수 겸용 히터
KR101863161B1 (ko) * 2016-08-10 2018-06-04 한국에너지기술연구원 공기난방 및 온수 겸용 히터

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2867337C (en) Direct fired heaters including premix burner technology
US20190101297A1 (en) Heat transfer apparatus and heat transfer system for masonry heater
US10549599B2 (en) Hybrid type heating system capable of supplying heat and hot water
EP2664858B1 (en) An adapter capable of being attached to a gas water heater to achieve an additional central heating function
US20190234653A1 (en) Heating and hot water supply device
KR20120033816A (ko) 휴대용 보일러 장치
KR101616782B1 (ko) 실내난방시스템 및 천막난방시스템
CN108645019A (zh) 一种双燃气装置及燃气热水器
JP5741912B2 (ja) 燃焼装置
CN111426068A (zh) 燃烧器及热水器
KR101863161B1 (ko) 공기난방 및 온수 겸용 히터
JP2009222278A (ja) 熱媒供給設備
KR102189235B1 (ko) 화염조절버너 및 유량조절밸브를 이용한 세이빙시스템 보일러 제어방법 및 이를 이용한 세이빙시스템 보일러
RU2715877C1 (ru) Способ работы отопительного котла в системе отопления
KR100828382B1 (ko) 복합 보일러
JP6234387B2 (ja) 熱源装置
JP2018141583A (ja) ボイラー装置
CN113154498A (zh) 泵站和采用该泵站的热水***
WO2017105178A1 (es) Calentador de agua de intercambiador y fuente de calor híbridos
CN110906529A (zh) 一种壁挂炉
JP2002106861A (ja) 給湯装置
JP2020029971A (ja) 燃焼装置
CN219433486U (zh) 一种壁挂炉换热器及壁挂炉
JPH07190484A (ja) 給湯機
RU108567U1 (ru) Котел отопительный водогрейный чугунный газовый

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190326

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20200309

Year of fee payment: 5