[go: up one dir, main page]

KR102307519B1 - 난방 및 냉방 겸용 보일러 - Google Patents

난방 및 냉방 겸용 보일러 Download PDF

Info

Publication number
KR102307519B1
KR102307519B1 KR1020200129573A KR20200129573A KR102307519B1 KR 102307519 B1 KR102307519 B1 KR 102307519B1 KR 1020200129573 A KR1020200129573 A KR 1020200129573A KR 20200129573 A KR20200129573 A KR 20200129573A KR 102307519 B1 KR102307519 B1 KR 102307519B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
water
pipe
tank
cooling
heating
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Active
Application number
KR1020200129573A
Other languages
English (en)
Inventor
오문근
Original Assignee
오문근
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 오문근 filed Critical 오문근
Priority to KR1020200129573A priority Critical patent/KR102307519B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102307519B1 publication Critical patent/KR102307519B1/ko
Priority to PCT/KR2021/013611 priority patent/WO2022075697A1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0096—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater combined with domestic apparatus
    • 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/08—Arrangements for drainage, venting or aerating
    • 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
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/08—Arrangements for drainage, venting or aerating
    • F24D19/082—Arrangements for drainage, venting or aerating for water heating systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0003—Exclusively-fluid systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0089—Systems using radiation from walls or panels
    • 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
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • 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
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/181—Construction of the tank
    • 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
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • 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
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • F24H1/20—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes
    • F24H1/201—Water-storage heaters with immersed heating elements, e.g. electric elements or furnace tubes using electric energy supply
    • 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
    • F24H9/00—Details
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25D—REFRIGERATORS; COLD ROOMS; ICE-BOXES; COOLING OR FREEZING APPARATUS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F25D31/00—Other cooling or freezing apparatus
    • F25D31/002—Liquid coolers, e.g. beverage cooler
    • F25D31/003—Liquid coolers, e.g. beverage cooler with immersed cooling element
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F2221/00—Details or features not otherwise provided for
    • F24F2221/18—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus
    • F24F2221/183—Details or features not otherwise provided for combined with domestic apparatus combined with a hot-water boiler

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)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은, 내부 공간을 통해 저장수를 수용하는 탱크; 상기 탱크 내에 배치되되, 전원 인가에 따라 발열하여 상기 저장수를 가열하는 히터; 상기 탱크 내에 배치되되, 내부에서 유동하는 냉매의 열을 통해 상기 저장수를 냉각하는 냉각관; 및 상기 탱크 내에 배치되되, 유입헤더와 유출헤더 사이에서 복수 개로 분기된 각 관로를 따라 유동하는 용수가 상기 탱크 내에 수용된 상기 저장수와 열교환하는 열교환관;을 포함하되, 상기 열교환관은, 별도의 용수를 추가 공급하는 물보충관; 및 상기 탱크 내부와 연통하는 토출 관로;를 포함하여 상기 물보충관을 통해 상기 별도의 용수가 추가 공급됨에 따라 상기 토출 관로를 통해 상기 용수의 토출이 이루어져 상기 탱크 내의 물보충과 함께 상기 유입헤더와 상기 유출헤더 사이 각 관로의 상기 용수에 포함된 에어가 배출되는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러에 관한 것이다.

Description

난방 및 냉방 겸용 보일러{boiler for both heating and cooling}
본 발명은 보일러에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 난방 및 냉방을 겸함으로써 활용도를 높일 수 있도록 할 뿐만 아니라 자동으로 물보충이 이루어지는 과정에서 에어 및 팽창수의 배출이 이루어짐으로써 난방 및 냉방 효율을 높일 수 있도록 하고, 에어 및 팽창수 배출에 따르는 번거로움을 덜 수 있도록 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러에 관한 것이다.
인체의 활동은 20℃ 내외의 기온에서 원활할 수 있다.
그러나 동절기 등에는 기온이 20℃에 비해 현저히 낮아지므로 실외는 물론 실내에서도 인체의 활동이 둔화될 수 있다.
이에 동절기 등에 난방을 실시함으로써 실내에서의 인체 활동이 원활할 수 있도록 하고 있다.
한편, 난방 수단의 하나로 보일러가 있다.
보일러는, 버너 또는 히터 등의 가열장치를 통해 탱크 내의 물 또는 열매를 가열하여 상온을 초과하는 증기 또는 온수를 생성하는바, 생성된 증기 또는 온수를 건축구조물의 실내로 이어지는 배관을 통해 직접 공급 또는 생성된 증기 또는 온수의 열을 이용한 열교환에 의해 생성되는 온수를 실내로 이어지는 배관을 통해 공급함에 따라 실내 난방이 이루어질 수 있다.
그러나 보일러는 동절기에 주로 이용되므로 하절기 등에 그 활용도가 떨어지는 문제가 있었다.
이와 같은 일반 보일러의 문제를 해소하고자 대한민국 공개특허공보 제10-2005-0062762호 등에 개시된 바와 같은 '난방 및 냉방 겸용 보일러'가 제안된바 있다.
난방 및 냉방 겸용 보일러는 냉방이 요구될 때 냉각장치를 통해 탱크 내의 물 또는 열매를 냉각하여 상온 미만의 냉수를 생성하는바, 생성된 냉수를 건축구조물의 실내로 이어지는 배관을 통해 직접 공급 또는 생성된 냉수의 열을 이용한 열교환에 의해 생성되는 냉수를 실내로 이어지는 배관을 통해 공급함에 따라 실내 냉방이 이루어질 수 있다.
따라서 난방 및 냉방 겸용 보일러를 이용함으로써 동절기에 난방 용도로 활용할 수 있게 되고, 하절기에 냉방 용도로 활용할 수 있게 되므로 그 활용도를 높일 수 있다.
다만, 종래 난방 및 냉방 겸용 보일러는, 온수 및 냉수 유동 과정에서 배관 내에 에어가 발생됨에 따라 유동 흐름이 저하되었으므로 난방 및 냉방 효율이 저하되는 문제가 있었다.
또한, 종래 난방 및 냉방을 겸하는 보일러는, 특히 온수 유동 과정에서 팽창수가 생성되어 팽창수로 인한 물넘침이 종종 발생하였으므로 이로 인해 주변이 오염되는 문제가 있었다.
또한, 종래 난방 및 냉방을 겸하는 보일러는 탱크 내의 물부족시 이의 보충을 위한 별도의 조작이 요구되었으므로 물보충으로 인한 번거로움이 상당한 문제가 있었다.
상기의 이유로 해당분야에서는 난방 및 냉방을 겸함으로써 활용도를 높일 수 있도록 할 뿐만 아니라 자동으로 물보충이 이루어지는 과정에서 에어 및 팽창수의 배출이 이루어짐으로써 난방 및 냉방 효율을 높일 수 있도록 하고, 에어 및 팽창수 배출에 따르는 번거로움을 덜 수 있도록 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2005-0062762호
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 난방 및 냉방을 겸함으로써 활용도를 높일 수 있도록 할 뿐만 아니라 자동으로 물보충이 이루어지는 과정에서 에어 및 팽창수의 배출이 이루어짐으로써 난방 및 냉방 효율을 높일 수 있도록 하고, 에어 및 팽창수 배출에 따르는 번거로움을 덜 수 있도록 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,
내부 공간을 통해 저장수를 수용하는 탱크; 상기 탱크 내에 배치되되, 전원 인가에 따라 발열하여 상기 저장수를 가열하는 히터; 상기 탱크 내에 배치되되, 내부에서 유동하는 냉매의 열을 통해 상기 저장수를 냉각하는 냉각관; 및 상기 탱크 내에 배치되되, 유입헤더와 유출헤더 사이에서 복수 개로 분기된 각 관로를 따라 유동하는 용수가 상기 탱크 내에 수용된 상기 저장수와 열교환하는 열교환관;을 포함하되, 상기 열교환관은, 별도의 용수를 추가 공급하는 물보충관 및 상기 탱크 내부와 연통하는 토출 관로를 포함하여 상기 물보충관을 통해 상기 별도의 용수가 추가 공급됨에 따라 상기 토출 관로를 통해 상기 용수의 토출이 이루어져 상기 탱크 내의 물보충과 함께 상기 유입헤더와 상기 유출헤더 사이 각 관로의 상기 용수에 포함된 에어가 배출되는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러를 제안한다.
상기 탱크는, 저면으로부터 하부로 이어져 내부에 수용된 상기 저장수를 외부로 배출하는 퇴수관; 및 내측 상단부로부터 상기 퇴수관으로 이어져 상기 내부 공간에서의 수위 상승에 의해 내부로 유입되는 상기 저장수를 외부로 배출하는 오버플로우관;을 포함한다.
상기 냉각관은 상기 냉매를 공급하는 냉각컴프레서에 연결 설치된다.
상기 열교환관은, 상기 탱크 외측 하부로부터 상기 유입헤더로 이어져 상기 용수를 공급하는 공급관; 상기 유출헤더로부터 상기 탱크 외측 하부로 이어져 상기 용수를 배출하는 배출관; 및 상기 공급관과 상기 배출관 사이에 연결 설치되어 상기 공급관과 상기 배출관 내의 상기 용수를 순환시키는 펌프;를 포함한다.
상기 물보충관은 전기적 신호에 의해 자동 개폐되는 솔레노이드밸브를 포함한다.
상기 솔레노이드밸브는, 전기적 신호에 의해 자동 개폐되되, 상기 탱크 내부에 수용되는 상기 저장수의 수위를 감지하는 감지센서로부터의 전기적 신호에 의해 자동 개폐된다.
상기 감지센서는, 상기 탱크 내의 상기 저장수 수위가 사전 설정된 기준 수위를 초과할 때 상기 솔레노이드밸브를 폐쇄하는 신호를 생성하고, 상기 저장수 수위가 사전 설정된 기준 수위 미만일 때 상기 솔레노이드밸브를 개방하는 전기적 신호를 생성한다.
본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러는, 탱크 내에 배치되는 히터 및 냉각관을 포함하는바, 탱크 내에 수용되는 저장수가 히터 또는 냉각관에 의해 가열 또는 냉각되어 가열 또는 냉각된 저장수와 열교환관을 따라 유동하는 용수 사이에 열교환이 이루어져 용수의 가열 또는 냉각이 이루어지므로 가열된 용수에 의해 난방이 이루어질 수 있을 뿐만 아니라 냉각된 용수에 의해 냉방이 이루어질 수 있어 그 활용도를 높일 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러는, 열교환관이 공급관과 연통하는 물보충관을 포함하고, 물보충관은 탱크 내의 수위를 감지하는 감지센서로부터의 전기적 신호에 의해 자동 개폐되는바, 탱크 내의 물부족시 물보충관을 통한 추가 용수 공급에 의해 자동으로 물보충이 이루어지므로 물보충에 따르는 번거로움을 덜 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러는, 물보충관을 통한 추가 용수 투입에 의해 열교환관의 각 관로 내에 포함된 에어의 자동 배출이 이루어지는바, 열교환관의 관로 내에서 용수 유동이 원활할 수 있으므로 용수에 의한 난방 및 냉방 효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 에어 배출로 인한 번거로움을 덜 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러는, 물보충관을 통한 추가 용수 투입에 의해 탱크 내의 물보충이 자동으로 이루어질 뿐만 아니라 열교환관의 각 관로 내에서 발생하는 팽창수의 자동 배출이 이루어지는바, 팽창수의 별도 수용을 위한 보조 탱크의 마련 등이 불필요하므로 팽창수의 배출로 인한 번거로움을 덜 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러의 구조를 설명하기 위한 다른 방향 단면도이다.
도 3은 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러에서 히터의 설치 형태를 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러에서 냉각관의 설치 형태를 보인 예시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러에서 용수 순환을 보인 예시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러에서 물보충관을 통한 저장수 보충을 보인 예시도이다.
이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러(A)는, 탱크(10); 히터(20); 냉각관(30); 및 열교환관(40);을 포함한다.
본 발명의 탱크(10)는 내부 공간(10a)을 통해 저장수(100)(하기 용수와의 구분을 위한 것일 뿐 일반 물임)를 수용한다.
따라서 탱크(10) 내에 열교환관(40)을 설치함으로써 탱크(10) 내의 저장수(100)와 열교환관(40) 내의 용수(200)(상기 저장수와의 구분을 위한 것일 뿐 일반 물임) 사이에 열교환이 이루어진다.
이때, 탱크(10)는, 저면으로부터 하부로 이어져 내부에 수용된 저장수(100)를 외부로 배출하는 퇴수관(11); 및 내측 상단부로부터 퇴수관(11)으로 이어져 내부 공간(10a)에서의 수위 상승에 의해 내부로 유입되는 저장수(100)를 외부로 배출하는 오버플로우관(12);을 포함함으로써 퇴수관(11)에 의해 탱크(10) 내의 저장수(100) 배출이 이루어질 수 있고, 오버플로우관(12)에 의해 탱크(10) 내부로부터의 물넘침이 방지될 수 있다.
여기서, 퇴수관(11)에는 밸브(도면상 미도시)가 마련됨으로써 밸브 개방시에만 퇴수관(11)을 통해 탱크(10) 내의 저장수(100) 배출이 이루어질 수 있다.
한편, 탱크(10)는 본체(50) 내에 설치됨으로써 본체(50)에 의해 지지된다.
본 발명의 히터(20)는, 탱크(10) 내에 배치되되, 전원 인가에 따라 발열하여 저장수(100)를 가열한다.
따라서 히터(20)에 의해 가열된 탱크(10) 내의 저장수(100)와 열교환관(40) 내의 용수(200) 사이에 열교환이 이루어짐으로써 용수(200)의 가열이 이루어진다.
이때, 히터(20)는 단일 또는 복수 개로 마련될 수 있으며, 도 3에 도시된 바와 같이 히터(20)가 복수 개로 마련되면 저장수(100)의 가열이 더욱 원활할 수 있다.
본 발명의 냉각관(30)은, 탱크(10) 내에 배치되되, 내부에서 유동하는 냉매의 열을 통해 저장수(100)를 냉각한다.
따라서 냉각관(30)에 의해 냉각된 탱크(10) 내의 저장수(100)와 열교환관(40) 내의 용수(200) 사이에 열교환이 이루어짐으로써 용수(200)의 냉각이 이루어진다.
이때, 냉각관(30)은 냉매를 공급하는 냉각컴프레서(31)에 연결 설치됨으로써 냉각컴프레서(31)로부터의 냉매가 냉각관(30) 내부로 유입됨에 따라 저장수(100)의 냉각이 이루어질 수 있다.
여기서, 냉각컴프레서(31)는 열교환기(32)와 연결됨으로써 냉매가 열교환기(32)를 거쳐 유동하는 과정에서 외기와 열교환함에 따라 응축이 이루어질 수 있다.
한편, 냉각관(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 지그재그 형태로 형성됨으로써 탱크(10) 내의 저장수(100)와의 접촉면적이 최대화되어 저장수(100) 냉각이 원활할 수 있다.
본 발명의 열교환관(40)은, 탱크(10) 내에 배치되되, 유입헤더(41)와 유출헤더(42) 사이에서 복수 개로 분기된 각 관로(43)를 따라 유동하는 용수(200)가 탱크(10) 내에 수용된 상기 저장수(100)와 열교환한다.
따라서 열교환관(40)에서의 열교환에 의해 가열 또는 냉각된 용수(200)를 실내로 이어지는 배관(도면상 미도시)을 통해 공급함으로써 실내의 난방 또는 냉방이 이루어질 수 있다.
이때, 열교환관(40)은, 별도의 용수를 추가 공급하는 물보충관(48) 및 탱크(10) 내부와 연통하는 토출 관로(44)를 포함함으로써 물보충관(48)을 별도의 용수(200)가 추가 공급됨에 따라 토출 관로(44)를 통해 용수(200)의 토출이 이루어짐으로써 탱크(10) 내의 물보충과 함께 유입헤더(41)와 유출헤더(42) 사이 각 관로(43)의 용수(200)에 포함된 에어의 배출이 이루어질 수 있다.
그리고 열교환관(40)은, 탱크(10) 외측 하부로부터 유입헤더(41)로 이어져 용수(200)를 공급하는 공급관(45); 유출헤더(42)로부터 탱크(10) 외측 하부로 이어져 용수(200)를 배출하는 배출관(46); 및 공급관(45)과 배출관(46) 사이에 연결 설치되어 공급관(45)과 배출관(46) 내의 용수(200)를 순환시키는 펌프(47);를 포함함으로써 펌프(47)에 의해 공급관(45)과 배출관(46) 내의 용수(200) 순환이 이루어질 수 있다.
여기서, 물보충관(48)은 공급관(45)과 연통함으로써 물보충관(48)을 통해 추가 투입되는 용수가 유입헤더, 관로 및 유출관로를 따라 유동함에 따라 토출 관로(44)를 통해 용수(200)의 토출이 이루어질 수 있다.
그리고 물보충관(48)은 전기적 신호에 의해 자동 개폐되는 솔레노이드밸브(48a)를 포함함으로써 솔레노이드밸브(48a)에 의해 물보충관(48)의 개폐가 용이할 수 있다.
그리고 솔레노이드밸브(48a)는, 전기적 신호에 의해 자동 개폐되되, 탱크(10) 내부에 수용되는 저장수(100)의 수위를 감지하는 감지센서(48b)로부터의 전기적 신호에 의해 자동 개폐됨으로써 탱크(10) 내의 수위에 따라 물보충관(48)의 자동 개폐가 이루어질 수 있다.
이때, 감지센서(48b)는, 탱크(10) 내의 저장수(100) 수위가 사전 설정된 기준 수위를 초과할 때 솔레노이드밸브(48a)를 폐쇄하는 신호를 생성하고, 저장수(100) 수위가 사전 설정된 기준 수위 미만일 때 솔레노이드밸브(48a)를 개방하는 전기적 신호를 생성함으로써 저장수(100) 수위가 사전 설정된 기준 수위 미만일 때, 다시 말해 물보충이 요구될 때 물보충관(48)이 자동 개방되어 용수(200)의 추가 공급이 이루어질 수 있다.
한편, 열교환관(40)에서 공급관(45) 및 배출관(46) 각각에는 밸브가 마련됨으로써 밸브 개방시에만 공급관(45)을 통한 용수(200) 공급 및 배출관(46)을 통해 용수(200) 배출이 이루어질 수 있다.
본 발명에 의한 난방 및 냉방 겸용 보일러(A)를 통한 난방 및 냉방에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서 저장수(100)가 수용되는 탱크(10) 내에는 히터(20)가 배치되는바, 히터(20)의 발열에 의해 탱크(10) 내의 저장수(100) 가열이 이루어질 수 있다.
그리고 본 발명에서 저장수(100)가 수용되는 탱크(10) 내에는 유입헤더(41)와 유출헤더(42) 사이에서 복수 개로 분기된 각 관로(43)를 따라 용수(200)가 유동하는 열교환관(40)이 배치되는바, 히터(20)의 발열에 의해 가열된 탱크(10) 내의 저장수(100)와 열교환관(40) 내의 용수(200) 사이에 열교환이 이루어지게 되므로 이에 의해 용수(200)의 가열이 이루어질 수 있다.
따라서 열교환에 의해 가열된 용수(200)를 열교환관(40)의 배출관(46)으로부터 실내로 이어지는 배관으로 공급함으로써 실내의 난방이 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명에서 저장수(100)가 수용되는 탱크(10) 내에는 냉각관(30)이 배치되는바, 냉각관(30) 내부에서의 냉매 유동에 의해 탱크(10) 내의 저장수(100) 냉각이 이루어질 수 있으므로 냉각관(30) 내부에서의 냉매 유동에 의해 냉각된 탱크(10) 내의 저장수(100)와 열교환관(40) 내의 용수(200) 사이에 열교환이 이루어짐에 따라 용수(200)의 냉각이 이루어질 수 있다.
따라서 열교환에 의해 냉각된 용수(200)를 열교환관(40)의 배출관(46)으로부터 실내로 이어지는 배관으로 공급함으로써 실내의 냉방이 이루어질 수 있다.
다만, 탱크(10) 내의 저장수(100) 물이 부족한 경우, 저장수(100)와 용수(200) 사이에서의 열교환이 미흡할 수 있다.
그러나 본 발명에서 열교환관(40)은, 별도의 용수를 추가 공급하는 물보충관(48) 및 탱크(10) 내부와 연통하는 토출 관로(44)를 포함하고, 물보충관(48)은 전기적 신호, 더욱 구체적으로 저장수(100)의 수위를 감지하는 감지센서(48b)로부터의 전기적 신호에 의해 자동 개폐되는 솔레노이드밸브(48a)를 포함하는바, 탱크(10) 내의 저장수(100) 물이 부족할 때 감지센서(48b)가 신호를 생성하여 솔레노이드가 개방됨에 따라 물보충관(48)을 통해 용수(200)의 추가 투입이 이루어지는 과정에서 도 6에 도시된 바와 같이 토출 관로(44)를 통해 용수(200)가 토출되므로 이에 의해 탱크(10) 내의 저장수(100)가 자동으로 보충될 수 있어 저장수(100)와 용수(200) 사이의 열교환이 원활할 수 있다.
더불어, 물보충관(48)을 통해 추가 투입되는 용수(200)는 열교환관(40)의 유입헤더(41)와 유출헤더(42) 사이에 이어지는 복수 개의 관로(43)를 따라 유동하는바, 각 관로(43)에 포함된 에어가 용수(200)와 함께 토출 관로(44)를 통해 토출되므로 차후 열교환관(40)에서의 열교환 과정에서 용수(200)의 유동이 원활할 수 있어 용수(200) 공급에 의한 난방 및 냉방 효율을 높일 수 있다.
또한, 열교환관(40)의 토출 관로(44)를 통해서는 열교환에 의한 용수(200) 가열 과정 등에서 발생하는 팽창수의 배출 또한 이루어질 수 있으므로 팽창수의 인위적인 배출에 따르는 번거로움을 덜 수 있다.
한편, 토출 관로(44)는 늘상 개방 상태에 있는 것인바, 물보충 이외의 과정, 더욱 구체적으로 열교환관(40)을 통한 열교환 과정에서 토출 관로(44)를 통한 용수(200)의 토출이 우려될 수 있다.
그러나 본 발명에서 열교환관(40)은 공급관(45)과 배출관(46) 사이에 연결 설치되는 펌프(47)를 포함하는바, 도 5에 도시된 바와 같이 펌프(47) 작동에 의해 열교환관(40)의 각 관로(43) 내의 용수(200)에 흡입력이 작용함에 따라 공급관(45)과 배출관(46) 사이에서 용수(200)의 순환이 이루어질 뿐 토출 관로(44)를 통한 용수(200) 토출이 방지되므로 열교환관(40)을 통한 열교환 과정에서 토출 관로(44)를 통한 용수(200)의 토출이 방지될 수 있다.
또한, 탱크(10) 내의 수위는 팽창수 배출 등으로 인하여 상승할 수 있는바, 저장수(100)의 넘침으로 인한 주변 오염이 우려될 수 있다.
그러나 본 발명에서 탱크(10)는, 저면으로부터 하부로 이어져 내부에 수용된 저장수(100)를 외부로 배출하는 퇴수관(11); 및 내측 상단부로부터 퇴수관(11)으로 이어져 내부 공간(10a)에서의 수위 상승에 의해 내부로 유입되는 저장수(100)를 외부로 배출하는 오버플로우관(12);을 포함하는바, 탱크(10) 내의 수위 상승시 오버플로우관(12)을 통해 탱크(10) 내의 저장수(100) 일부가 배출됨에 따라 저장수(100)의 넘침이 방지될 수 있어 저장수(100)의 넘침으로 인한 주변 오염 발생이 방지될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.
10 : 탱크 10a : 내부 공간
11 : 퇴수관 12 : 오버플로우관
20 : 히터 30 : 냉각관
31 : 냉각컴프레서 40 : 열교환관
41 : 유입헤더 42 : 유출헤더
43 : 관로 44 : 토출 관로
45 : 공급관 46 : 배출관
47 : 펌프 48 : 물보충관
48a : 솔레노이드밸브 48b : 감지센서
50 : 본체 100 : 저장수
200 : 용수 A : 난방 및 냉방 겸용 보일러

Claims (7)

  1. 내부 공간을 통해 저장수를 수용하는 탱크;
    상기 탱크 내에 배치되되, 전원 인가에 따라 발열하여 상기 저장수를 가열하는 히터;
    상기 탱크 내에 배치되되, 내부에서 유동하는 냉매의 열을 통해 상기 저장수를 냉각하는 냉각관; 및
    상기 탱크 내에 배치되되, 유입헤더와 유출헤더 사이에서 복수 개로 분기된 각 관로 내부에서 유동하는 용수가 상기 탱크 내에 수용된 상기 저장수와 열교환하는 열교환관;을 포함하되,
    상기 열교환관은, 별도의 용수를 추가 공급하는 물보충관; 및 상기 탱크 내부와 연통하는 토출 관로;를 포함하여 상기 물보충관을 통해 상기 별도의 용수가 추가 공급됨에 따라 상기 토출 관로를 통해 상기 용수의 토출이 이루어져 상기 탱크 내의 물보충과 함께 상기 유입헤더와 상기 유출헤더 사이 각 관로의 상기 용수에 포함된 에어가 배출되는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 탱크는, 저면으로부터 하부로 이어져 내부에 수용된 상기 저장수를 외부로 배출하는 퇴수관; 및 내측 상단부로부터 상기 퇴수관으로 이어져 상기 내부 공간에서의 수위 상승에 의해 내부로 유입되는 상기 저장수를 외부로 배출하는 오버플로우관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 냉각관은 상기 냉매를 연속 공급하는 냉각컴프레서에 연결 설치되는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 열교환관은, 상기 탱크 외측 하부로부터 상기 유입헤더로 이어져 상기 용수를 공급하는 공급관; 상기 유출헤더로부터 상기 탱크 외측 하부로 이어져 상기 용수를 배출하는 배출관; 및 상기 공급관과 상기 배출관 사이에 연결 설치되어 상기 공급관과 상기 배출관 내의 상기 용수를 순환시키는 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 물보충관은 전기적 신호에 의해 자동 개폐되는 솔레노이드밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 솔레노이드밸브는, 전기적 신호에 의해 자동 개폐되되, 상기 탱크 내부에 수용되는 상기 저장수의 수위를 감지하는 감지센서로부터의 전기적 신호에 의해 자동 개폐되는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 감지센서는, 상기 탱크 내의 상기 저장수 수위가 사전 설정된 기준 수위를 초과할 때 상기 솔레노이드밸브를 폐쇄하는 신호를 생성하고, 상기 저장수 수위가 사전 설정된 기준 수위 미만일 때 상기 솔레노이드밸브를 개방하는 전기적 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 난방 및 냉방 겸용 보일러.
KR1020200129573A 2020-10-07 2020-10-07 난방 및 냉방 겸용 보일러 Active KR102307519B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200129573A KR102307519B1 (ko) 2020-10-07 2020-10-07 난방 및 냉방 겸용 보일러
PCT/KR2021/013611 WO2022075697A1 (ko) 2020-10-07 2021-10-05 난방 및 냉방 겸용 보일러

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200129573A KR102307519B1 (ko) 2020-10-07 2020-10-07 난방 및 냉방 겸용 보일러

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102307519B1 true KR102307519B1 (ko) 2021-09-30

Family

ID=77920375

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200129573A Active KR102307519B1 (ko) 2020-10-07 2020-10-07 난방 및 냉방 겸용 보일러

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR102307519B1 (ko)
WO (1) WO2022075697A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022075697A1 (ko) * 2020-10-07 2022-04-14 오문근 난방 및 냉방 겸용 보일러

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02272238A (ja) * 1989-04-10 1990-11-07 Daikin Ind Ltd 蓄熱式空気調和装置
KR200194661Y1 (ko) * 2000-04-10 2000-09-01 최진민 보일러의 난방수 자동보충장치
KR200219050Y1 (ko) * 2000-09-20 2001-04-02 신재은 심야전원을 이용한 냉난방 겸용 전기보일러
KR20020014073A (ko) * 2000-08-16 2002-02-25 류진장 축냉열식 냉난방장치
KR20050062762A (ko) 2005-06-02 2005-06-27 김덕상 냉방·난방 겸용 전자보일러
KR20100037901A (ko) * 2008-10-02 2010-04-12 안재덕 상·하향식 겸용 가스보일러의 물보충 시스템
KR101463122B1 (ko) * 2013-10-29 2014-11-21 트윈에너지(주) 밀폐형 축열조가 구비된 빙축열 이용 냉난방장치

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102307519B1 (ko) * 2020-10-07 2021-09-30 오문근 난방 및 냉방 겸용 보일러

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02272238A (ja) * 1989-04-10 1990-11-07 Daikin Ind Ltd 蓄熱式空気調和装置
KR200194661Y1 (ko) * 2000-04-10 2000-09-01 최진민 보일러의 난방수 자동보충장치
KR20020014073A (ko) * 2000-08-16 2002-02-25 류진장 축냉열식 냉난방장치
KR200219050Y1 (ko) * 2000-09-20 2001-04-02 신재은 심야전원을 이용한 냉난방 겸용 전기보일러
KR20050062762A (ko) 2005-06-02 2005-06-27 김덕상 냉방·난방 겸용 전자보일러
KR20100037901A (ko) * 2008-10-02 2010-04-12 안재덕 상·하향식 겸용 가스보일러의 물보충 시스템
KR101463122B1 (ko) * 2013-10-29 2014-11-21 트윈에너지(주) 밀폐형 축열조가 구비된 빙축열 이용 냉난방장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022075697A1 (ko) * 2020-10-07 2022-04-14 오문근 난방 및 냉방 겸용 보일러

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022075697A1 (ko) 2022-04-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20110277744A1 (en) Solar heating system with back-up electric heating
US20110154848A1 (en) Heat pump-type cooling/heating system
US20100037889A1 (en) Solar heating system with back-up heating
CZ220897A3 (cs) Kotel pro ohřev vody s přímým dotykem
JP2008075958A (ja) ヒートポンプ式給湯機
KR102307519B1 (ko) 난방 및 냉방 겸용 보일러
KR20130054525A (ko) 전기온풍기
KR101210455B1 (ko) 냉온풍기
JP3966031B2 (ja) 多機能給湯装置
KR20100090375A (ko) 공기순환식 전기보일러
KR200238364Y1 (ko) 난방라인에서 온수사용이 가능한 축열식 보일러의 배관구조
JP2008145003A (ja) ヒートポンプユニット
JP2008064338A (ja) 貯湯装置
JP4567909B2 (ja) ヒートポンプ式給湯装置
KR20110012904A (ko) 다목적 냉장고
EP2132492A2 (en) Modified thermal store
JP2011007340A (ja) 給湯装置
JP3142486B2 (ja) トイレ用空気調和機
WO2008111722A1 (en) Electric boiler
KR200174696Y1 (ko) 축사용 전기보일러
JP3968653B2 (ja) ヒートポンプシステム
JP3702055B2 (ja) 温水暖房装置の熱源機
KR101150806B1 (ko) 냉난방장치
KR100801142B1 (ko) 히트펌프용 팽창조절밸브
JP2011252689A (ja) ヒートポンプ式給湯装置

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

Patent event code: PA01091R01D

Comment text: Patent Application

Patent event date: 20201007

PA0201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
PE0701 Decision of registration

Patent event code: PE07011S01D

Comment text: Decision to Grant Registration

Patent event date: 20210917

GRNT Written decision to grant
PR0701 Registration of establishment

Comment text: Registration of Establishment

Patent event date: 20210924

Patent event code: PR07011E01D

PR1002 Payment of registration fee

Payment date: 20210927

End annual number: 3

Start annual number: 1

PG1601 Publication of registration
PR1001 Payment of annual fee