KR102375391B1 - Hot water boiler - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 온수 보일러에 관한 것이며, 상세하게는 1개의 열교환기에서 난방용 온수와 급탕용 온수를 각각 별도로 생성하거나 어느 하나의 온수만을 생성할 수 있는 간접 가열식 온수 보일러에 관한 것이다.The present invention relates to a hot water boiler, and more particularly, to an indirect heating hot water boiler capable of separately generating hot water for heating and hot water for hot water supply in one heat exchanger or generating only one hot water.
주지하는 바와 같이 제조업 시설, 업무용 건물, 호텔 등에서는 난방용 온수와 급탕용 온수를 각각 필요로 하는 바, 상기 온수를 생성하는 간접 가열식 온수 보일러는 보일러 통체의 상부에 난방용 온수 생성용 열교환기와 급탕용 온수 생성용 열교환기를 각각 내장하여서 난방용 온수와 급탕용 온수를 동시에 생성하거나, 계절적 요인 또는 수요량이 없는 경우에는 난방용 온수와 급탕용 온수 중 어느 하나의 온수만을 선택적으로 생성하고 있다.As is well known, manufacturing facilities, business buildings, hotels, etc. each require hot water for heating and hot water for hot water supply. Heat exchangers for generation are built-in respectively to generate hot water for heating and hot water for hot water supply at the same time, or when there is no seasonal factor or demand, only one hot water among hot water for heating and hot water for hot water supply is selectively generated.
그러나 상기한 보일러 통체에 난방용 열교환기와 급탕용 열교환기를 각각 내장할 경우 즉 2개의 열교환기를 내장할 경우, 첫째, 보일러 통체의 부피가 커지고 설치면적도 증가 됨과 아울러 열교환기의 제조비용이 많이 소요되어 비경제적이고,However, when a heat exchanger for heating and a heat exchanger for hot water supply are respectively built in the boiler body, that is, when two heat exchangers are built in, first, the volume of the boiler body increases, the installation area increases, and the manufacturing cost of the heat exchanger is high, which is uneconomical. enemy,
둘째, 난방용 온수와 급탕용 온수는 계절적 요인, 사용장소 등에 따라 어느 하나의 온수만을 생성할 경우 어느 하나의 열교환기는 가동을 중단하여야 하므로 보일러 효율의 저하가 발생하며,Second, when only one type of hot water for heating and hot water for hot water supply is generated depending on seasonal factors and places of use, one of the heat exchangers must be stopped, resulting in a decrease in boiler efficiency.
셋째, 계절적 요인 등에 따라 그 수요량(사용량)에 현격한 차이가 발생하는 바, 각 열교환기의 온수 생성량은 그 최대 생성량이 설계적으로 정하여 짐으로써 최대 생성량이 최대 수요량 보다 작을 경우 사용량 부족 현상을 초래하며,Third, there is a marked difference in the demand (usage) depending on seasonal factors, etc. As the maximum amount of hot water generated by each heat exchanger is determined by design, if the maximum amount is less than the maximum demand, it causes a shortage of usage. and
넷째, 상기와 같이 어느 하나의 열교환기의 가동을 중단할 때 양 열교환기의 피로강도가 상이하여 수명에 차이가 발생하여 어느 하나의 열교환기만을 교환하여야 하기 때문에 번잡하고 비경제적인 문제점 등이 있는 것이다.Fourth, when stopping the operation of any one heat exchanger as described above, the fatigue strength of both heat exchangers is different, which causes a difference in lifespan, so that only one heat exchanger has to be replaced, which is complicated and uneconomical. .
본 발명은 상기한 문제점 등을 시정하여, 보일러 통체를 컴팩트 하게 하고, 1개의 열교환기에서 난방용 및 급탕용 온수의 생성을 동시에 하거나 어느 하나의 온수만을 선택적으로 생성하여 수요량에 부응토록하며, 열효율을 상승함과 아울러 수명을 균일하게 유지할 수 있는 온수 보일러를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention corrects the above problems, makes the boiler barrel compact, generates hot water for heating and hot water supply at the same time in one heat exchanger, or selectively generates only one hot water to meet demand, and to increase thermal efficiency An object of the present invention is to provide a hot water boiler capable of maintaining a uniform lifespan while rising.
상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
열매체를 채운 보일러 통체와;
상기 보일러 통체의 상부에 내장한 1개의 열교환기와;A boiler barrel filled with a heating medium;
One heat exchanger built in the upper part of the boiler body;
상기 열교환기의 헤더를 십자(+)형으로 분할하여 하부와 상부에 각각 형성한 제1ㆍ제2급수실 및 제1ㆍ제2온수배출실과;first and second water supply chambers and first and second hot water discharge chambers respectively formed in the lower part and upper part by dividing the header of the heat exchanger into a cross (+) shape;
상기 제1ㆍ제2급수실과 제1ㆍ제2온수배출실에 각각 연결하고, 입구 및 출구 측에 제어밸브를 부설한 제1ㆍ제2급수관 및 제1ㆍ제2온수배출관과;first and second water supply pipes and first and second hot water discharge pipes respectively connected to the first and second water supply chambers and the first and second hot water discharge chambers, and having control valves installed at inlet and outlet sides;
상기 제1ㆍ제2급수관과 제1ㆍ제2온수배출관 사이에 각각 연결한 제어밸브 부설 급수용 바이패스도관 및 온수배출용 바이패스도관;을 포함한 것이다.It includes; a bypass conduit for supplying water and a bypass conduit for discharging hot water respectively connected between the first and second water supply pipes and the first and second hot water discharge pipes.
이상과 같이 본 발명은 보일러 통체의 상부에 1개의 열교환기만을 내장함으로써 부피를 작게 형성할 수 있기 때문에 제조비용과 설치면적을 작게 차지할 수 있어 경제적이다.As described above, the present invention is economical because the volume can be formed small by embedding only one heat exchanger in the upper part of the boiler cylinder, and thus the manufacturing cost and the installation area can be small.
또한 본 발명은 열교환기는 1개만 내장하여 온수 생성시 항상 가동함으로써 계절적 요인 등에 따라 종래 2개의 열교환기 중 1개의 열효교환기만을 가동할 때 열효율이 저하되던 문제점이 시정되어 열효율을 상승시킬 수 있는 것이다.In addition, in the present invention, since only one heat exchanger is built-in and is always operated when hot water is generated, the problem that the thermal efficiency is lowered when only one of the conventional two heat exchangers is operated depending on seasonal factors, etc., is corrected, and the thermal efficiency can be increased. .
그리고 본 발명은 1개의 열교환기에서 난방용 온수와 급탕용 온수를 동시에 생성함으로써 열교환기의 구조를 단순화할 수 있고, 또한 계절적 요인 또는 소요되는 수요량(사용량)이 난방용 온수와 급탕용 온수를 동시에 즉 난방용 가열회로와 급탕용 가열회로의 2개의 가열회로를 동시에 형성할 때의 온수의 수요량 보다 많아질 때 난방용 가열회로와 급탕용 가열회로 중 어느 하나의 가열회로만을 형성함으로써 그 특정용도의 온수의 수요량을 원활하게 공급할 수 있어 사용자의 욕구를 충족시킬 수 있는 것이다.And the present invention can simplify the structure of the heat exchanger by generating hot water for heating and hot water for hot water supply at the same time in one heat exchanger, and also seasonal factors or the required quantity (usage) of hot water for heating and hot water for hot water supply are simultaneously generated for heating. When the demand for hot water is higher than the demand for hot water when two heating circuits, a heating circuit and a heating circuit for hot water supply, are formed at the same time, the demand for hot water for a specific purpose is reduced by forming only one heating circuit among the heating circuit for heating and the heating circuit for hot water supply. It can be supplied smoothly to satisfy the needs of users.
그뿐만 아니라, 본 발명은 계절적 요인 또는 수요량의 중단 등의 원인으로 난방용 온수 또는 급탕용 온수 중 어느 하나의 생성을 중단하여도 열교환기는 항상 사용하기 때문에 종래와 같이 열교환기의 피로강도 차이에 의한 수명 차이 문제점이 발생하지 않고, 급수가 열교환기에서 가열될 때 모든 열교환관을 흐르면서 균일하게 가열되므로 열흡수율이 증대되어 열효율이 상승되는 것이다.In addition, according to the present invention, since the heat exchanger is always used even if the generation of either hot water for heating or hot water for hot water supply is stopped due to seasonal factors or interruption of demand, the lifespan due to the difference in fatigue strength of the heat exchanger as in the prior art There is no difference problem, and when the feed water is heated in the heat exchanger, it is heated uniformly while flowing through all the heat exchange tubes, so that the heat absorption rate is increased and the thermal efficiency is increased.
도 1은 본 발명의 실시예의 사시도.
도 2는 본 발명의 실시예의 열교환기의 종단면도.
도 3은 본 발명의 실시예의 헤더의 종단면도.1 is a perspective view of an embodiment of the present invention;
2 is a longitudinal cross-sectional view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention;
3 is a longitudinal cross-sectional view of a header of an embodiment of the present invention;
도 1은 본 발명의 실시예의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 실시예의 열교환기의 종단면도이며, 도 3은 본 발명의 실시예의 헤더의 종단면도로서, 부호 10은 열교환기 통체로서, 상기 열교환기 통체(10)는 정면하부에 버너(B)를 설치하고 내부에는 열매체를 채운 것이다.1 is a perspective view of an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal sectional view of a heat exchanger according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a header according to an embodiment of the present invention. The
부호 20은 열교환기로서, 상기 열교환기(20)는 헤더(21)와 U형 열교환관(22)으로 구성되며, 헤더(21)의 관판(23)을 보일러 통체(10)에 형성한 플랜지(24)에 결합하여서 보일러 통체(10)의 상부에 1개만을 내장한 것으로서, 열매체를 가열하여 생성한 증기 또는 온수에 의하여 열교환기(20)를 흐르는 급수를 가열하여 온수를 생성하는 간접 가열식 온수 보일러를 구성한 것이다.
상기 간접 가열식 온수 보일러는 주지된 것이며, 여기에는 압력식, 진공식, 대기압식(대기개방형)이 포함되며, 또한 그 구성도 노통연관식, 관류식, 수직수관식 등이 포함되는 것이다.The indirect heating type hot water boiler is well known, and includes a pressure type, a vacuum type, and an atmospheric pressure type (atmospheric open type), and also includes a furnace tube type, a once-through type, a vertical water pipe type, and the like.
본 발명은 상기 열교환기(20)의 헤더(21)를 십자(+)형 분리판(32)으로 분할하여 하부에 제1ㆍ제2급수실(30a)(30b)을, 상부에 제1ㆍ제2온수배출실(40a)(40b)을 형성하여서, 제1ㆍ2급수실(30a)(30b)에 U형 열교환관(22)의 입구를, 제1ㆍ2온수배출실(40a)(40b)에 U형 열교환관(22)의 출구를 연결한 것이다.The present invention divides the
그리고 부호 34a 및 34b는 제1급수관 및 제2급수관으로서, 상기 제1ㆍ제2급수관(34a)(34b)은 상기 제1ㆍ제2급수실(30a)(30b)에 연결함과 아울러 그 입구 측에 제어밸브(35a)(35b)를 각각 설치하여서 수돗물 등의 난방용 급수와 급탕용 급수를 각각 공급하거나, 양 제1ㆍ제2급수관(34a)(34b)에 난방용 급수 또는 급탕용 급수만을 선택적으로 공급할 수 있게 한 것이다.And
또한 부호 44a 및 44b는 제1온수밸출관 및 제2온수배출관으로서, 상기 제1ㆍ2온수배출관(44a)(44b)은 상기 제1ㆍ제2온수배출실(40a)(40b)에 연결함과 아울러 그 출구 측에 제어밸브(45a)(45b)를 설치하여서, 제1ㆍ제2온수배출실(40a)(40b)에 모인 온수를 각각 난방 사용처와 급탕 사용처에 공급하거나 제1ㆍ제2온수배출실(40a)(40b)에 모인 온수를 후술하는 온수배출용 바이패스도관(60)을 경유시켜 제1ㆍ제2온수배출관(44a)(44b) 중 어느 하나로 배출시켜 난방 공급처 또는 급탕 공급처 만으로 선택적으로 공급할 수 있게 한 것이다.In addition,
부호 50은 급수용 바이패스도관이고, 60은 온수배출용 바이패스도관으로서, 상기 급수용 바이패스도관(50)은 제1ㆍ제2급수관(34a)(34b) 사이의 제어밸브(35a)(35b) 후방에 연결함과 아울러 제어밸브(51)를 부설하고, 또한 온수배출용 바이패스도관(60)도 제1ㆍ2온수배출관(44a)(44b) 사이의 제어밸브(45a)(45b)의 후방에 연결함과 아울러 제어밸브(61)를 부설한 것이다.
상기 제어밸브(35a)(35b), (45a)(45b), (51), (61) 는 수동식밸브 또는 전자식밸브 중에서 선택되며, 전자식밸브를 사용할 경우에는 프로그래머블 콘트롤러(PLC)에 의하여 제어하는 것이다.The control valves (35a, 35b), (45a) (45b), (51), (61) are selected from a manual valve or an electromagnetic valve, and when an electromagnetic valve is used, it is controlled by a programmable controller (PLC). .
상기 급수용 바이패스도관(50)은 난방용 급수를 제2급수관(34b)으로 공급하거나 급탕용 급수를 제1급수관(34a)으로 공급할 수 있게 하고, 또한 온수배출용 바이패스도관(60)은 제2온수배출실(40b)에서 제2온수배출도관(44b)으로 배출되는 온수를 제1온수배출도관(44a)로 그 배출방향을 전환하거나, 제1온수배출실(40a)에서 제1온수배출도관(44a)으로 배출되는 온수를 제2온수배출도관(44b)으로 그 배출방향을 전환할 수 있도록 한 것이다.The
이하, 그 작용을 모드별로 구분하여 설명한다.Hereinafter, the operation will be described separately for each mode.
1. 난방용 온수와 급탕용 온수의 동시 가열 모드1. Simultaneous heating mode of hot water for heating and hot water for hot water supply
제1ㆍ제2급수관(34a)(34b) 및 제1ㆍ제2온수배출관(44a)(44b)에 설치한 제어밸브(35a)(35b), (45a)(45b)를 개방하고 제1급수관(34a)에 수돗물 등의 난방용 급수를, 제2급수관(34b)에 수돗물 등의 급탕용 급수를 공급하면 각각 제1 및 제2급수실(30a)(30b)을 경유하여 U형 열교환관(22)에서 열매체와 열교환되어 가열된 후 제1 및 제2온수배출실(40a)(40b)로 배출되고 제1 및 제2온수배출관(44a)(44b)을 통하여 난방 사용처와 급탕 사용처에 공급되며, 이 모드는 난방용 가열회로와 급탕용 가열회로의 2개의 가열회로가 형성되는 것이다.The
2. 난방용 온수만의 가열 모드2. Heating mode only for hot water for heating
제2급수관(34b)에 설치한 제어밸브(35b)와 제2온수배출관(44b)에 설치한 제어밸브(45b)를 폐쇄하고 급수용 바이패스도관(60) 및 온수배출용 바이패스도관(60)에 각각 설치할 제어밸브(51)(61)를 개방한 후 수돗물 등의 난방용 급수를 제1급수관(34a)만으로 공급하면 그 난방용 급수의 일부는 제1급수관(34a)을 직진하고 나머지 일부는 급수용 바이패스도관(50)과 제2급수관((34b)을 경유하여 각각 제1ㆍ제2급수실(30a)(30b)에 유입되어 U형 열교환관(22)에서 열매체와 열교환되어 가열된 후 제1온수배출실(40a)과 제2온수배출실(40b)로 각각 배출되고 제1온수배출실(40a)에서 배출되는 온수는 제1온수배출관(44a)으로 직진하고 제2온수배출실(40b)에서 배출되는 온수는 제2온수배출관(44b)으로 배출되면서 온수배출용 바이패스도관(60)을 경유하여 제1온수배출관(44a)을 직진하는 온수와 합류하여 난방 사용처에만 공급되며, 이 모드는 난방용 가열회로 1개만 형성되는 것이다.The
상기 난방용 가열회로에서 급탕용 온수가 소요될 경우 사전에 상기한 난방용과 급탕용 동시가열회로에서 급탕용 온수를 생성한 후 급탕용 온수 저장탱크(통상적으로 구비함)에 저장 하였다가 사용할 수 있는 것이다.When hot water for hot water supply is required in the heating circuit, hot water for hot water supply is generated in the simultaneous heating circuit for heating and hot water supply, and then stored in a hot water storage tank for hot water supply (usually provided) and then used.
3. 급탕용 온수 만의 가열 모드3. Heating mode for hot water only
제1급수관(34a)에 설치한 제어밸브(35a)와 제1온수배출관(44a)에 설치한 제어밸브(45a)를 폐쇄하고 급수용 바이패스도관(60) 및 온수배출용 바이패스도관(60)에 각각 설치할 제어밸브(51)(61)를 개방한 후 수돗물 등의 급탕용 급수를 제2급수관(34b)만으로 공급하면 그 급탕용 급수의 일부는 제2급수관(34b)을 직진하고 나머지 일부는 급수용 바이패스관(50)과 제1급수관(34a)을 경유하여 각각 제2 및 제1급수실(30b)(30a)에 유입되어 U형 열교환관(22)에서 열매체와 열교환되어 가열된 후 제2온수배출실(40b)과 제1온수배출실(40a)로 각각 배출되고 제2온수배출실(40b)에서 배출되는 온수는 제2온수배출관(44b)으로 직진하고 제1온수배출실(40a)에서 배출되는 온수는 제1온수배출관(44a)과 온수배출용 바이패스도관(60)을 경유하여 제2온수배출관(44b)에서 배출되는 온수와 합류하여 급탕 사용처에 공급되는 것이다.The
이 모드는 급탕용 가열회로 1개만 형성되며, 난방이 필요하지 않은 시기 등에 사용되는 것이다.In this mode, only one heating circuit for hot water supply is formed, and it is used when heating is not required.
그리고 상기와 같이 모든 가열회로에서 급수를 가열할 때 그 급수량은 온수의 수용량에 부합되게 조절하여 공급하는 것이다.And when heating the water supply in all heating circuits as described above, the amount of water supplied is adjusted to match the capacity of the hot water and supplied.
20 : 열교환기 21 : 헤더
30a,30b : 제1 및 제2급수실
34a,34b : 제1 및 제2급수관
40a,40b : 제1 및 제2온수배출실
44a,44b : 제1 및 제2온수배출관
50 : 급수용 바이패스도관
60 : 온수배출용 바이패스도관20: heat exchanger 21: header
30a, 30b: 1st and 2nd water supply rooms
34a, 34b: first and second water supply pipes
40a, 40b: 1st and 2nd hot water discharge room
44a, 44b: first and second hot water discharge pipe
50: bypass conduit for water supply
60: bypass conduit for hot water discharge
Claims (2)
상기 보일러 통체의 상부에 내장한 1개의 열교환기와;
상기 열교환기의 헤더를 십자(+)형으로 분할하여 하부와 상부에 각각 형성한 제1ㆍ제2급수실 및 제1ㆍ제2온수배출실과;
상기 제1ㆍ제2급수실과 제1ㆍ제2온수배출실에 각각 연결하고, 입구 및 출구 측에 제어밸브를 부설한 제1ㆍ제2급수관 및 제1ㆍ제2온수배출관과;
상기 제1ㆍ제2급수관과 제1ㆍ제2온수배출관 사이에 각각 연결한 제어밸브 부설 급수용 바이패스도관 및 온수배출용 바이패스도관을; 포함한 온수 보일러.A boiler barrel filled with a heating medium;
One heat exchanger built in the upper part of the boiler body;
first and second water supply chambers and first and second hot water discharge chambers respectively formed in the lower part and upper part by dividing the header of the heat exchanger into a cross (+) shape;
first and second water supply pipes and first and second hot water discharge pipes respectively connected to the first and second water supply chambers and the first and second hot water discharge chambers, and having control valves installed on inlet and outlet sides;
a bypass conduit for water supply and a bypass conduit for discharging hot water respectively connected between the first and second water supply pipes and the first and second hot water discharge pipes; including hot water boilers.
제어밸브는 수동식밸브와 전자식밸브 중에서 선택되는 온수 보일러.
The method of claim 1,
The control valve is a hot water boiler selected from a manual valve and an electromagnetic valve.
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR200310733Y1 (en) * | 2003-01-10 | 2003-04-21 | 황무섭 | Water tube boiler for hot water supply and hot water heating |
KR101601667B1 (en) | 2014-05-23 | 2016-03-09 | 주식회사 동광보일러 | Hot water boiler for heating and bath |
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2020
- 2020-11-06 KR KR1020200147459A patent/KR102375391B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR200310733Y1 (en) * | 2003-01-10 | 2003-04-21 | 황무섭 | Water tube boiler for hot water supply and hot water heating |
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