KR100404638B1 - 냉난방용 파이프 매트 - Google Patents

Abstract

이 발명은 냉난방용 파이프 매트에 있어서, 장방형의 메인파이프의 불합리함을 시점할 수 있고, 더욱이 단면이 원형인 메인파이프에 생기는 문제점을 해결할 수 있는 냉난방용 파이프 매트를 제공할 수 있다.

상기 과제를 해결한 이 발명은 합성수지로 되는 단면적이 큰 한쌍의 메인파이프(MP)와 합성수지로 되는 단면적이 작은 여러개의 열교환파이프(HP)를 구비하고, 한쌍의 메인파이프(MP) 사이에 열교환파이프(HP)의 양단을 열용착시켜서 되고, 한쪽의 메인파이프(MP)에 공급한 유체를 열교환파이프를 통하여 다른쪽의 메인파이프(MP)측에 유통시켜서, 유체의 복사열에 의한 냉난방을 하는 냉난방용 파이프 매트에 있어서, 메인파이프(MP)를 편평형으로 하는 동시에 메인파이프 내에 형성되는 코너부(22)에 환상곡면을 만드는 한편 열교환파이프(HP)를 메인파이프(MP)의 두께를 유지하는 측면(13)에 열용착시킨 것이다.

Description

냉난방용 파이프 매트{PIPE MAT FOR AIR-CONDITIONING}

본 발명은 열교환파이프에 유통시키는 유체의 복사열을 이용하여 냉난방을 하는 냉난방용 파이프 매트에 관한 것이다.

(종래의 기술)

종래에 이와같은 종류의 파이프 매트는 도 9에 나타낸 것이 알려져 있다. 이 파이프 매트는 합성수지로 되는 단면이 원형인 한쌍의 메인파이프(1)와 이 메인파이프(1) 보다 가늘게 한 합성수지제인 여러개의 열교환 파이프(2)를 마련하여 한쌍의 메인파이프(1) 사이에 열교환파이프(2) 양단을 열용접하고 있다. 단 제6도에서는 한쪽의 메인파이프(1)만을 나타내고 있다. 또 양메인파이프는 이들을 평행으로 배치하고, 열교환파이프(2)를 구부려서 양메인파이프를 중합시킨 형식으로 만들어져 있다. 또한 양메인파이프를 동일축 상에 연결하고 그 연결부분을 폐쇄하고, 다시 그 사이에 열교환파이프를 구부려서 접속시킨 형식인 것이다.

그리고 상기의 한쪽 메인파이프(1)를 유체공급원의 토출측에 접속하고, 다른쪽 메인파이프를 유체공급원의 흡입측에 접속한다.

따라서 유체공급원에서 토출한 유체는 한쪽 메인파이프(1)에서 여러개의 열교환파이프(2)를 유통하여 다른쪽의 메인파이프에 들어가거나 다시 유체공급원에 돌아오거나 그대로 방출되거나 하게 한 것이다.

여하간 메인파이프 사이와 열교환파이프(2)를 유통하는 유체의 복사열에 의해 냉난방을 하는 것이다.

상기와 같은 파이프 매트에 있어서는 그 메인파이프(1)의 단면적을 열교환파이프(2)의 단면적보다 월등하게 크게하여야 한다. 왜냐하면 메인파이프(1)에 공급된 유체를 개개의 열교환파이프에 분배하는 동시에 이 열교환파이프(2)를 유통한 유체를 다른쪽 메인파이프로 몰아넣어야 하기 때문이다.

이와같은 이유에서 메인파이프(1)의 단면적을 크게 할 수 밖에 없는 것이어서, 이 메인파이프(1)는 단면형상을 원형으로 하고 있으므로, 그 단면적을 크게하고져 한다면 메인파이프 자체는 필연적으로 굵어지게 된다.

상기와 같은 단면이 원형인 메인파이프를 사용한 경우에는 그 메인파이프(1)에 열교환파이프(2)를 열용착한 때 도 10에 나타내는 것과 같이 메인파이프(1)가 만곡되어 버리는 일이 있었으나, 그 이유는 다음과 같은 것을 생각할 수 있다.

합성수지제 파이프는 통상 연속적으로 압출하여 성형되는 동시에 그 다이스(型)에서 압출된 파이프를 인장시켜 나가면서 가느다란 치수로 만들어나간다. 이와같이 가느다란 치수를 형성하는 때 파이프에 인장력을 작용시키는 것인데 이 인장력은 파이프의 스트레스로 남게 된다.

상기와 같이 스트레스가 남은 상태의 메인파이프(1)에 열교환파이프(2)를 용착시키기 위한 열을 가하면 그 열을 가한 부분의 스트레스가 개방된다. 스트레스가 개방되면 그 부분은 인장력을 가하기전 상태로 돌아간다. 특히 열교환파이프(2)는 메인파이프에 대하여 동일직선상에 나열되어야 함으로, 그 직선방향이 수축되어 버리게 되고 그 부분이 다른 부분보다도 길이가 짧아지게 된다.

이와같은 것이 원인이 되어 열교환파이프(2)를 메인파이프(1)에 열용착하면 그 메인파이프(1)가 도 10에 나타내는 것과 같이 만곡되어 버린다.

상기와 같이 메인파이프(1)가 만곡되면 그 중간부분에 설치한 열교환파이프(2)가 인장되게 된다. 이 인장력에 의해 열교환파이프가 조기에 열화(劣化)되거나 혹은 열용착부분이 파손되는 문제가 있었다.

또한 메인파이프(1)가 만곡되면 이 파이프 매트를 예를들어 도 10에 나타낸 바와같이 후로링(7)에 조립한 때에 메인파이프(1)를 수납하는 홈(9)에 집어 넣기가 곤란하게 되는 문제도 있었다.

또 상기의 파이프 매트에서는 메인파이프(1)가 굵어지게 되기 때문에 더욱 여러 가지 문제가 발생하고 있었다.

우선 이 파이프 매트를 천정판넬(3)에 넣어서 조립하는 경우에 대하여 설명한다. 도 11에 나타내는 것과 같이 천정판넬(3) 뒷면(4)에 파이프 매트를 부설하는 동시에 이 파이프 매트 위에 단열재(5)를 덮는다.

이 때에 메인파이프(1)의 굵기가 굵으면 다음과 같은 문제가 발생한다. 즉 메인파이프(1)가 굵으면 메인파이프(1)와 열교환파이프(2)의 용착부분이 뒷면(4)에서 들뜬 형상으로 된다. 그리고 메인파이프(1)의 굵기가 굵으면 굵을수록 제12도에 나타낸 것과 같이 들뜬 부분의 높이(h)가 커진다. 이 높이(h)가 커지면 이번에는 열교환파이프(2)가 상기 뒷면(4)에 접촉하기 까지의 길이(L1)도 길어진다.

열교환파이프(2)가 천정판넬(3) 뒷면(4)에 접촉되지 않은 길이(L1)가 길어진다는 것은 그 길이(L1)의 부분에서 열교환파이프(2)의 열이 천정판넬(3)에 직접 전달되지 않는 것이다. 그렇기 때문에 이 길이(L1)부분이 충분히 더워지지 않아 천정판넬이 부분적인 가열상태가 생기게 된다.

판넬의 부분적인 가열은 한장한장의 천정판넬만을 본다면, 그렇게 큰 문제가 되지는 않으나, 실내전체에서는 많은 천정판넬(3)이 부설되는 것이어서 특히 상기 길이(L1)의 부분은 연접되는 천정판넬의 경계부분에 나타난다. 그 때문에 열교환파이프(2)의 열이 천정판넬(3)에 직접 전달되지 않는 길이(L1)는 2배가 되고, 그 것을 면적으로 생각하면 효력은 2승(2乘)으로 나타나게 된다.

이와같은 뜻에서 메인파이프(1)를 굵게 한다면 냉방이나 난방의 효율이 나빠지는 것이다.

또 천정판넬(3)에 파이프 매트를 부설하는 때에는 상기한 바와같이 그 위에 단열재(5)를 덮는다. 그러나 이 단열재(5)도 탄성이 강하기 때문에 메인파이프(1)의 주위에 꼭 맞게 덮이지 않는다. 그때문에 제11도에 나타낸 것과 같이 메인파이프(1)의 주위에 공간층(6)이 생긴다. 이와같이 메인파이프(1)의 둘레에 공간층(6)이 생기게 되면 예를들어 파이프 매트에 냉방용의 저온수를 흐르게한 때에 메인파이프(1)에 결로가 생긴다.

천정뒷면에 결로가 생기면 그것이 실내의 천정면에 흘러들 뿐만아니라, 흘러든 정도가 심하면 실내에까지 흘러내리는 것이었다.

이와같은 것을 방지하기 위하여 종래에는 메인파이프(1)에 꼭맞게 덮어씌워지게 단열재(5)를 재단한 것을 덮어씌우는 예가 있었으나, 그 작업은 단열재(5)를 메인파이프(1)에 꼭 맞게 재단한다거나 덮어씌워야 하는데, 많은 시간과 노력으로 그 코스트가 싸지 않은 문제점이 있다.

한편 이와같은 종류의 파이프 매트는 바닥난방에도 사용된다. 바닥난방으로서는 제13도에 나타내는 것과 같이 파이프 매트를 후로링(7)에 집어넣어 조립하는 때와 도시하지 않고 있으나, 일본의 다다미에 조립하여 사용할 수 있다. 그러나 여기에서는 파이프 매트를 후로링(7)에 집어넣어 조립하는 것을 설명한다.

후로링(7)은 그 표면재(7a) 아래에 받침판재(7b)를 부착한 면에 여러줄의 홈을 형성하고 있다. 그리고 이 홈에 열교환파이프(2)를 집어넣고 표면재(7a)와 받침판재(7b)를 부착하는 동시에 메인파이프(1)는 제13도에 나타낸 것과 같이 표면재(7a)의 아래쪽에 노출시키고 있다.

그러면 천정판넬(3)과 같이 열교환파이프(2)가 표면재(7a)에 접촉하지 않은 부분의 길이(L1)가 길어진다.

더욱이 메인파이프(1)의 단면형상이 원형이면 그 메인파이프(1)와 표면재(7a)가 점접촉하게 된다. 그러나 메인파이프(1)에는 다량의 유체가 한쪽으로 흐름으로 제일 열량이 큰 곳이다. 메인파이프(1)가 표면재(7a)와 점접촉하고 있어 표면재(7a)에 대한 방열면적이 극단적으로 작아져버린다. 그 때문에 상기 접촉점에서 표면재(7a)의 단부까지의 길이(L2)에 상당하는 부분이 거의 더워지지 않게 된다.

그것은 후로링(7)중에 길이 L1+L2에 상당하는 부분의 온도가 낮아진다. 특히 바닥난방의 경우는 그곳에 사람이 직접 접촉되는 것이므로 온도차이는 살결로 감촉된다. 온도가 낮은곳에 살결이 직접 접촉하면, 불쾌감을 일으키게 되는 것이다. 그 때문에 온도차가 있는 바닥난방은 대개의 경우, 결함품으로 취급되기도 한다.

또한 원형의 메인파이프는 그 접촉부분이 작기때문에 열효율이 나빠지는 것은 상기한 바와같은 것이나, 그것은 당해 파이프 매트를 천정판넬(3)로 사용한 경우도 같다.

또 상기의 파이프 매트를 후로링(7)에 사용한 때에는 바닥의 받침대(8)와의 관계에서 다음과 같은 문제가 발생한다. 예를들면 후로링(7)은 받침대(8)의 위에 부설할 때에는 후로링(7)을 받침대(8)에 대하여 직교시킨다. 다시 말하면 후로링(7)을 받침대(8)에 걸쳐놓으면 제13도에 나타나는 것과 같이 메인파이프(1)가 받침대(8) 위에 놓이는 것이다.

그런데 단면의 원형이 굵은 메인파이프(1)는 받침판재(7b)보다 아래쪽에 늘어져 있다. 그러므로 이 메인파이프(1)의 늘어진 부분은 받침대(8)에 걸쳐지게 된다.

이때 후로링(7)을 수평으로 부설할 수 없게 됨으로 받침대(8)에 홈(9)을 형성하여 그곳에 메인파이프(1)가 안착되게 한다. 그러나 받침대(8)에 홈(9)을 형성하는 것은 그 받침대(8)의 강도에도 영향을 주는 것이고 홈(8)을 형성하는 노력이 요구되기 때문에 건설현장에서는 그 작업이 곤란한 현상이다.

또 단면이 원형인 메인파이프를 채용한 때의 일반적인 것은 도 14에 나타내는 것과 같이 메인파이프(1)내에 공기(10)가 빠지지 않고 그대로 차있는 때가 있다. 그것은 메인파이프(1)가 원형이면 열교환파이프(2)보다도 높은 부분이 있게 마련이고, 그 높이가 높아질수록 메인파이프(1)내에 공기(10)가 차있게 마련인데 그 주원인은 유체와 공기와의 비중의 차인 것이다. 이와같이 비중차가 있고, 더욱이 메인파이프(1)의 굵기가 굵어지면 파이프(1)내에 차있는 공기(10)가 쉽게 빠지지 않게 된다.

이 메인파이프(1)내에 차있는 공기(10)가 빠지지 않게된 상태를 에어록크라하는 것이나, 이 에어록크가 발생하면, 그 부분의 유동저항이 커진다. 그 때문에 에어록크가 발생하면, 그 에어록크보다 하류측에 위치하는 열교환파이프(2)에 유체가 흐르기 어렵게 되고, 열교환파이프들 사이에서도 온도차이가 생기게 된다.

단면이 원형인 메인파이프의 경우에는 콘넥터(11)를 메인파이프(1) 측면에 설치하는 것은 거의 불가능하다. 그때문에 종래에는 제15도에 나타내는 것과같이 메인파이프(1)의 단부에 콘넥터(11)를 설치하게 하고 있었다. 더욱이 제15도에 나타내는 것과 같이 엘보타입으로 하지 않고서는 되지 않는 것이었다.

상기와 같이 콘넥터(11)를 설치할 위치가 한정된다는 것은 그 설계의 자유가 없어진다는 문제가 발생하는 것이다.

또 엘보타입의 콘넥터(11)를 메인파이프(11)의 단부에 설치한다는 것은 메인파이프(1)의 길이가 콘넥터(11) 만한 길이를 길게한 것과 같게 되는 것이다. 이와같이 메인파이프가 길어져야 하기 때문에 그 설계의 자유도가 제약되는 것이다.

또한 상기와 같이 메인파이프(1)의 단부에 콘넥터를 설치한다는 것은 이 콘넥터(11)에 대응한 부분(17)(도10 참조)에 열교환파이프(2)를 배치할 수 없게 된다. 그때문에 콘넥터(11)가 장애가 되어 열교환파이프(2)를 배치할 수 없는 부분(17)을 충분히 가온하거나 혹은 냉각시킬 수 없게 된다. 따라서 천정판넬이나 후로링 등의 접촉대상에 온도차이가 발생하게 된다. 이와같이 온도차이가 생기면 상기한 여러문제가 발생한다.

여하튼 단면이 원형인 메인파이프를 사용한 경우는 상기하는 바와같이 많은 문제를 가지고 있는 것이다.

여기서 본원 출원인이 개시한 일본 실개소60-111417호 공보에는 도 16에 나타낸 것과 같이 여러개의 이음관(19) 접속시킨 장방형의 집합관(18)이 기재되어 있다.

이 집합관(18)과 같이 메인파이프 형상을 장방형으로 하면 휘임강성을 높일 수 있으므로, 그 만곡을 방지할 수 있다.

또 메인파이프를 장방형으로 하면, 판넬과의 접촉면적이 커지는 것이므로, 메인파이프의 열을 판넬쪽으로 효율이 좋게 전달하게 된다.

즉, 메인파이프를 장방형으로 하면, 단면이 원형인 메인파이프를 사용한 때에 생기는 상기의 불합리한 정도를 어느 정도 해소할 수 있는 것이다.

상기와 같이 메인파이프를 장방형으로 하면, 그 유로의 단면형상도 장방형이 된다. 단면형상이 장방형의 유로라면, 그 코너부분의 유동저항이 크기 때문에 이 코너부근의 유속이 늦어지거나 이 코너부에 유체가 흐르지 않고 차이게 되고, 메인파이프내에 유속이 늦은 부분이나, 유체가 차있는 부분이 있으면 그곳에 먼지가 쌓이거나, 곰팡이나 세균등이 생기거나 한다. 그리고 메인파이프내에 생긴 곰팡이나 세균이 번식하면 그것에 의해 유동저항이 더 커지는 문제가 생긴다.

또 메인파이프내에서 번식한 곰팡이나 세균이 가는 열교환파이프로 흘러들어가면, 그 열교환파이프가 막히기도 한다. 그리고 이와같이 열교환파이프가 막혀버리면, 그 열교환파이프에 유체가 공급될 수 없게 되고, 그것이 원인이 되어 후로링등의 판넬표면에 온도차이가 생기는 문제가 있었다.

그리고 열교환파이프와 천정판넬등의 접촉범위를 늘리려고 할 때에는 열교환파이프를 크게 구부려 그것을 강제적으로 판넬에 접촉시키는 것을 생각할 수 있다.

그러나 열교환파이프를 강제적으로 휘어맞춘다 하여도 열교환파이프에는 반발력이 있으므로, 그 휘임상태를 유지한다는 것은 불가능하다.

또 도 16에 나타낸 종래의 열교환파이프를 접속하는 때에는 이 파이프를 이음관(19)에 접속하게 된다. 그러나 열교환파이프를 이음관(19)에 접속하면, 이 이음관(19)의 부분에서는 열교환파이프를 구부릴수 없다.

따라서 이 종래의 예에서는 열교환파이프가 천정판넬등에서 들뜨는 부분이 크게 된다는 문제도 있었다.

더욱이 열교환파이프를 강제적으로 구부리면, 집합관(18)과 이음관(19)의 접속부분에 무리한 힘이 작용하게 되어 그 상태가 어느정도 계속되면, 이음관(19)이 집합관(18)으로 부터 떨어져 버리는 경우도 있었다.

본 발명의 목적은 장방형의 메인파이프에 의한 냉난방용 파이프 매트의 불합리한 점을 방지할 수 있고, 단면이 원형이 메인파이프에 생기는 상기한 여러 문제점도 해결할 수 있는 냉난방용 파이프 매트를 제공하는 것이다.

도 1은 제1실시예의 요부사시도이다.

도 2는 파이프 매트를 천정판넬(3)에 조립한 상태의 요부단면도이다.

도 3은 파이프 매트를 후로링(7)에 조립한 상태의 요부단면도이다.

도 4는 요부확대단면도이다.

도 5는 메인파이프(MP)에 콘넥터(16)를 설치한 상태를 나타낸 부분사시도이다.

도 6은 제2실시예를 나타낸 도면으로서, 메인파이프(MP)의 수평면(15)과 열교환파이프(HP)의 하측면(23)를 일치시킨 상태를 나타낸 부분단면도이다.

도 7은 제3실시예를 나타내는 도면으로서, 단면형상이 반원형인 메인파이프 (MP)에 열교환 파이프(HP)를 접속시킨 상태를 나타낸 부분단면도이다.

도 8은 제4실시예를 나타낸 도면으로서, 단면형상이 한쪽은 낮고 다른 쪽은 높은 사각장방형의 메인파이프(MP)에 열교환파이프(HP)를 접속시킨 상태를 나타낸 부분단면도이다.

도 9는 파이프 매트의 요부사시도이다.

도 10은 파이프 매트의 메인파이프가 만곡된 상태를 나타낸 평면도이다.

도 11은 파이프 매트를 천정판넬에 조립한 상태의 요부단면도이다.

도 12는 파이프 매트의 비접촉부분을 나타낸 설명도이다.

도 13은 파이프 매트를 후로링에 조립한 상태의 요부단면도이다.

도 14는 요부의 확대단면도이다.

도 15는 메인파이프에 콘넥터를 설치한 상태의 부분사시도이다.

도 16은 종래의 예를 나타낸 요부단면도이다.

* 부호의 설명

MP : 메인파이프

HP : 열교환파이프

14 : 확대부

15, 25, 28 : 수평면

22, 27, 29 : 코너부

23 : 열교환파이프의 하측면

a : 열교환파이프의 축선

본 발명은 합성수지로 되는 단면적이 큰 한쌍의 메인파이프 사이에 열교환파이프의 양단을 열용착하여 되고, 한쪽의 메인파이프에 공급한 유체를 열교환파이프를 개재시켜 다른쪽의 메인파이프 축으로 유통시켜 유체의 복사열에 의한 냉난방을 하는 냉난방용 파이프 매트를 전제로 한다.

제1의 발명은 상기의 냉난방용 파이프 매트를 전제로 하여 메인파이프를 단면이 편평형인 동시에 이 메인파이프내에 형성되는 코너부에 환상곡면(丸狀曲面)을 형성하는 한편 상기 열교환파이프를 메인파이프의 두께를 유지하는 측면에 열용착한 것을 특징으로 한다.

제2의 발명은 상기 제1발명에 있어서, 메인파이프에 수평면을 형성하고, 그 수평면에 열교환판넬등을 접속시키는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

제3의 발명은 상기 제2의 발명에 있어서, 열교환파이프의 선단을 용융하여 확대하고 그 확대부를 메인파이프에 열용착하는 동시에 그 확대부를 메인파이프의 수평면측으로 돌출되지 않은 상태로 한 것을 특징으로 한다.

제4의 발명은 상기 제2 또는 제3의 발명에 있어서, 메인파이프의 수평면에 열교환파이프의 하측면에 연속시킨 상태로 열교환파이프를 메인파이프에 열용착시킨 것을 특징으로 한다.

제5의 발명은 상기 제2 또는 제3의 발명에 있어서, 메인파이프의 수평면에 대하여 열교환파이프의 축선을 경사시킨 상태로 열교환파이프를 메인파이프에 열용착시킨 것을 특징으로 한다.

제6의 발명은 상기 제1 내지 제5의 발명에 있어서, 열교환파이프를 편평형으로 한 것을 특징으로 한다.

다음에, 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예를 나타낸 부분사시도로서, 메인파이프(MP)의 단면형상을 장방형으로 한 것이다.

단, 장방형이라 할지라도 그 각부(12)를 원호형상으로 하여 그 내부에 형성되는 코너부(22)는 환상곡면으로 하고 있다. 이와같이 하면 코너부(22)에서 생기는 유체의 유동저항이 경감된다. 이 코너부(22)의 유동저항이 경감되면 그 부분의 유속이 빨라짐으로, 그 곳에 유체가 머물지 않게 된다.

따라서 메인파이프(MP)의 코너부(22)에 먼지가 머무르거나 그곳에 곰팡이 세균등이 번식하는 것을 방지하게 된다.

또한 각부(12)를 환형곡면상으로 하고 있으므로, 그곳에 응력이 집중하는 것을 피할 수 있게 된다.

또 상기와 같이 단면형상를 장방형으로 한 메인파이프(MP)는 그 단변측을 측면(13)으로 하고, 장변측을 수평면(15)으로 하고 있다.

그리고 상기 메인파이프(MP)의 측면(13)에 열교환파이프(HP)의 단부를 용착하고 있다.

상기와 같이 열교환파이프(HP)를 메인파이프(MP)에 용착하는 데는 열교환파이프(HP)의 용착부분을 가열하여 그 부분을 확대하는 상태를 용착한다. 이 때에 메인파이프(MP)의 단면형상이 장방형이며, 열이 직접 가해지는 곳이 측면(13)측이므로, 수평면(15)의 폭이 클수록 이 메인파이프(MP)의 단면계수가 커진다. 이와같이 메인파이프(MP)의 단면계수가 커지면, 당연하게 굴곡응력에 대한 강도가 높아진다.

그리고 단면이 원형인 파이프와 단면이 장방형인 파이프의 단면적이 같다면 단면이 장방형인 수평면(15)의 폭은 단면이 원형인 파이프의 직경보다 크게 된다. 따라서 이 실시형태와 같이 단면형상을 장방형으로 하여 놓으면 측면(13)이 수축에 의해 발생하는 곡응력에 대하여그 단면계수도 상대적으로 크게 된다.

이와같이 이 실시형태의 메인파이프(MP)는 그 단면계수가 상대적으로 커짐으로 상기와 같이 그 측면(13)에 열교환파이프(HP)를 열용착하여도 메인파이프 전체가 굴곡되지 않는다.

또 이 실시형태에서는 열교환파이프(HP)의 확대부(14)도 타원형으로 하고 그 확대부(14)가 메인파이프(MP)의 장변측의 수평면(15)측으로 돌출되지 않게 하여 놓고 있다.

가령 수평면(15) 측에 확대부(14)가 돌출되어 나간 부분에 따라서는 상기 수평면(15)이 천정판넬이나 후로링의 접촉면에서 더 돌출되게 된다.

그러나 상기와 같이 확대부(14)를 수평면(15)에서 돌출되지 않게 하여 놓으면 수평면(15)이 접촉면에서 돌출되지 않게 된다. 그러므로 수평면(15)이 접촉면에 밀착하게 되고, 그만큼 열전달 효율이 향상된다.

도 2는 이 제1실시예의 파이프 매트를 천정판넬(3)로 사용한 상태를 나타내고 있다. 이 제2도에서 분명한 것과 같이 열교환파이프(HP)가 판넬의 뒷면(4)에 접촉하지 않은 길이가 극단적으로 짧아지는 동시에 메인파이프(MP)의 수평면(15)이 천정판넬(3)의 뒷면(4)에 꼭 맞게 접속됨으로 메인파이프(MP)내의 유체열도 천정판넬(3)에 효율적으로 전달되게 된다.

또 메인파이프(MP)는 그 단면적을 종래의 단면이 원형인 메인파이프(1)와 같게 하여도 그 높이가 낮게 되어 있어 그 메인파이프(MP)에 단열재(5)를 무리하지 않고서도 쉽게 면밀히 부설할 수 있어, 공간층(6)이 적어지므로 종래와 같이 결노발생을 미연에 방지할 수 있다.

도 3은 당해 파이프 매트를 후로링(7)에 사용한 사항을 나타낸 단면도이다.

이 도 3으로부터 분명한 것과 같이 메인파이프(MP)는 받침판재(7b)와 같은 두께로 되는 것이므로 받침대(8)에 종래와 같이 홈(9)을 형성하지 않아도 된다.

그리고 무엇보다 큰 특징은 열교환파이프(HP)를 메인파이프(MP)에 직접 열용착하고 있기 때문에 열교환파이프(HP)가 표면재(7a)의 뒷면에 접촉하지 않는 길이(L1)를 짧게 할 수 있는 것과 표면재(7a)에 대한 메인파이프(MP)의 접촉면적을 크게 할 수 있다는 것이다.

따라서 후로링(7)에 대한 파이프 매트의 열전단효율은 종래의 것에 비교하면 비약적으로 향상하는 동시에 후로링(7)에 대하여 온도차이도 없어진다.

특히 메인파이프(MP)에서 후로링(7)의 단부까지의 길이(L2)를 짧게 할 수 있으므로, 후로링(7) 중에 열이 전달되지 않는 곳이 거의 없어진다. 이와같이 메인파이프(MP)를 편평하게 하는 것만으로 후로링(7)의 온도차이를 없이할 수 있다.

그리고 앞에서도 설명한 것과 같이 후로링(7)은 사람의 살결에 직접 접촉되는 것이므로, 적은 온도차이만 있어도 그것을 민감하게 느끼게 되는 것이다. 따라서 이 민감성은 그 상품의 결합으로 취급되는 것이나, 이 실시형태에 의하면 그와같은 문제도 발생하지 않는다.

또 도 4에 나타낸 것과 같이 메인파이프(MP)는 그 높이를 낮출 수 있으므로, 유체내에 공기가 차있게 되는 일은 거의 없다. 따라서 종래와 같이 에어록이 원인이 되어 열교환파이프(HP) 사이에 온도차이가 발생하는 일이 없어진다.

그리고 도 5에 나타낸 것과 같이 메인파이프(MP)에 수평면(15)을 마련하고 있어 그 위치에 콘넥터(16)를 연접할 수 있다. 이와같은 콘넥터(16)를 수평면(15)에 연접할 수 있으므로, 그 설계의 자유등은 비약적으로 향상된다.

또한 콘넥터(16)를 수평면(15)에 설치하고 있으므로 메인파이프(MP)를 도 7에 나타낸 것과 같이 후로링(7)의 부분(17)에 상당하는 곳까지 꼭맞추어 길게 할 수 있다. 따라서 상기 부분(17)에 상당하는 곳에도 열교환파이프(HP)를 설치할 수 있게 되는 것이므로, 천정판넬이나 후로링등의 접촉대상에 온도차이가 생기지 않는다.

도 6에 나타낸 제2실시예는 메인파이프(MP)에 대한 열교환파이프(HP)의 부착위치를 변경한 것이다.

도면에 나타낸 것과 같이 열교환파이프(HP)는 메인파이프(MP)의 측면(13)에서 도면하측의 수평면(15)측으로 치우치게 열용착하고 있다. 이와같이 열용착된 열교환파이프(HP)는 그 하측면(23)을 메인파이프(MP)의 수평면(15)에 연속시키고 있다. 즉 열교환파이프(HP)의 하측면(23)과 메인파이프(MP)의 수평면(15)을 같은 레벨로 하고 있다. 이와같이 하면 열교환파이프(HP)가 판넬면(24)에서 들떠오르는 것을 방지할 수 있다.

따라서 열교환파이프(HP)를 천정판넬이나 후로링등의 열교환판넬에 꼭들어맞도록 접촉시키서 열전달효율을 더 높일 수 있다.

또한 상기 제6도에 나타낸 파이프 매트는 단면형상이 장방형의 메인파이프(MP)에 열교환파이프(HP)를 열용착에 의해 고정시켜도 좋으나, 다음과 같이 제조하여도 좋다.

우선 단면이 원형인 메인파이프(MP)에 열교환파이프(HP)를 열용착에 의해 고정한다.

다음에 열교환파이프(HP)를 접속시킨 메인파이프(MP)를 프레스기에 걸고 그 단면형으로 소성변형시킨다.

이와같이 메인파이프(MP)를 소성변형시킬 때에는 열교환파이프(HP)의 하측면(23)이 메인파이프(MP)의 수평면(15)과 일치하게 한다.

이와같이 하면 열교환파이프(HP)의 하측면(23)과 메인파이프(HP)의 수평면(15)을 연접시켜 동일 레벨로 할 수 있다.

또 상기와 같이 단면이 원형인 메인파이프(MP)를 프레스기에 의해 변형시키면 코너부가 예각으로 되지 않는다. 즉 단면이 원형인 메인파이프(MP)를 프레스기에 의해 변형시키면 메인파이프(MP) 내의 코너부(22)에 자동적으로 환상곡면을 만들수 있다.

제7도에 나타낸 제3실시예는 메인파이프(MP)의 단면형상을 반원형으로 한 것이다.

이 메인파이프(MP)는 그 도면의 하측부분에 수평면(25)을 형성하는 동시에 이 수평면(25)과 원호면(26)의 교합하는 부분을 곡면으로 하고 있다. 그리고 이메인파이프(MP)내에 형성되는 코너부(27)는 환상면으로 한다.

이와같이 한 제3실시예에 의하면 상기 제2실시예와 같이 메인파이프(MP)내의 코너부(27)의 유동저항이 경감되는 것이므로, 이 부분의 유속이 빨라진다.

따라서 코너부(27)에 먼지가 머무르거나 곰팡이나 세균등이 발생하는 것을 방지하게 된다.

또 메인파이프(MP)와 열교환파이프(HP)를 판넬면(24)에 밀착시킬 수 있으므로, 높은 열전도효율을 얻을 수도 있다. 더욱이 메인파이프(MP)를 반원형으로 하고 있으므로, 위에서 큰 힘이 작용하였다 하여도 충분히 견딜 수 있게 된다. 예를 들어 피아노와 같은 중량물을 올려놓은 때에도 메인파이프(MP)가 쭈그러들지 않는다.

도 8에 나타낸 제4실시예는 메인파이프(MP)의 단면형상은 받침대형으로 한 것이다.

또 이 제4실시예에서는 열교환파이프(HP)의 축선(a)을 메인파이프(MP)로 형성한 수평면(28)에 대하여 기울어져 있기 때문에 파이프 매트를 판넬면(24)에 올려놓으면 열교환파이프(HP)의 기단측의 축선(a)이 판넬면(24)에 대하여 기울어진 상태로 된다. 이와같이 열교환파이프(HP)의 축선(a)이 기울어지면 이 열교환파이프(HP)를 무리하게 구부리지 않아도 메인파이프(MP)와 연접한 판넬면(24)에 근접시킬수 있다. 즉 열교환파이프(HP)가 들떠오르는 범위(L1)를 작게 할 수 있다.

이와같이 열교환파이프(HP)가 들떠오르는 범위를 작게하면 열전달효율을 높아지게 할 수 있다.

또한 이 제4실시예에서도 메인파이프(MP) 내의 코너부(29)에 환상곡면을 형성하는 것에 의해 이 코너부(29)의 유속을 빠르게 하고 있으므로, 메인파이프(MP) 내에 먼지가 머무르거나 곰팡이나 세균등이 번식하지 못한다.

따라서 메인파이프(MP)의 유동저항이 증가하거나, 열교환파이프(HP)에 곰팡이, 세균 등이 번식하지 못한다.

이상과 같이 메인파이프(MP)의 단면형상은 장방형, 반원형 등으로 할 수 있으나, 이들의 형상 이외에도 타원형, 평행사변형, 능형(菱形)등으로 생각할 수 있다. 즉 메인파이프(MP)가 평평한 것이라면, 본 발명의 편평형에 상당한다.

그리고 상기 제1 내지 4실시예에 의하면 메인파이프(MP)를 편평형으로 하고, 그 내부에 형성된 코너부를 환상곡면으로 하며 유체의 흐름을 좋게 하고 있으므로, 메인파이프(MP) 내에 먼지가 머무르지 않고, 곰팡이나 세균등이 면식하지 못한다.

따라서 먼지나 곰팡이등이 원인으로 메인파이프(MP)내의 유동저항이 증가하거나, 번식된 곰팡이 등이 원인으로 메인파이프(MP)내의 유동저항이 증가하거나, 번식한 곰팡이 의해 열교환파이프(HP)가 막히는 일이 없어진다.

특히 상기 열교환파이프(HP)는 메인파이프(MP)에 용착하고 있으므로, 거기에 곰팡이가 차서 막혀도 열교환파이프를 뜯어내고 소제를 할 수가 없기 때문에 열교환파이프(HP)에 곰팡이 등이 막히면 파이프 매트를 교환하지 않으면 안되기 때문에 비경제적이다.

그러나 상기 실시예에 의하면 열교환파이프(HP)에 곰팡이 등에 의해서는 막히지 않으므로, 상기와 같은 문제는 없다.

또한 상기 제1 내지 4실시예에서는 열교환파이프(HP)의 단면을 원형으로 하고 있으나, 메인파이프(MP)와 같이 단면형상을 편평형으로 하거나 수평면을 형성하여도 좋다.

열교환파이프(HP)를 편평형으로 한다거나 수평면으로 형하면 판넬면에 접촉하는 면적이 커지게 됨으로 그 부분의 열전달효율을 높일 수 있게 되는 것이다.

제1발명에 의하면 메인파이프내에 형성된 각 부에 환상곡면을 형성하여 메인파이프내의 유체의 흐름을 좋게 하였으므로, 곰팡이나 세균등이 번식할 수 없다.

따라서 곰팡이나 세균등에 의해 메인파이프의 유동저항이 증가하거나 열교환파이프가 막히거나 하는 것을 방지한다.

또 메인파이프를 편평형등으로 하고 있어 천정판넬이나 후로링등의 접촉대상에 대한 당해 파이프 매트의 접촉면적을 비약적으로 확대할 수 있다. 이와같이 접촉면적을 확대시킬 수 있으므로 단면이 원형인 메인파이프를 사용한 파이프 매트의 문제점 전부 해결한다.

제2발명에 의하면 메인파이프에 수평면을 형성하고 이 수평면을 열교환판넬등에 접촉시키는 구성으로 한 것이므로 열전달효율을 높일 수 있다.

제3발명에 의하면 열교환파이프의 확대부가 메인파이프의 수평면에 돌출되어 나가지 않으므로 이 확대부가 접촉대상과의 사이에 들어가 메인파이프가 열교환판넬들의 접촉대상과의 사이에 간격이 생기지 않아 열전달효율이 향상된다.

제4발명에 의하면 메인파이프의 수평면에 열교환파이프의 하측면을 연속시키고 있으므로 열교환파이프가 접촉대상에서 들떠오르지 않는다.

따라서 그 부분 열전달효율을 높일 수 있는 것이다.

제5의 발명에 의하면 열교환파이프의 축선을 메인파이프의 수평면에 대하여 경사시켰으므로 열교환파이프를 메인파이프 부근에서 접촉대상에 접할 수 있게 된다.

제6의 발명에 의하면 열교환파이프의 단면형상도 편평형으로 하고 있으므로 이 열교환파이프와 접속대상과의 접속면적을 크게 할 수 있다.

따라서 그 부분의 열전달효율을 높일 수 있는 것이다.

Claims (6)

1. 합성수지로 되는 단면적이 큰 한쌍의 메인파이프와 합성수지로 되는 단면적이 작은 여러개의 열교환파이프를 구비하고, 상기 한쌍의 메인파이프 사이에 열교환파이프의 양단을 열용착하여 되고, 한쪽의 메인파이프에 공급한 유체를 열교환파이프를 거쳐서 다른쪽의 메인파이프 측으로 유통시켜서 그 복사열에 의한 냉난방을 하는 냉난방용 파이프 매트에 있어서,

   상기 메인파이프를 편평형으로 하는 동시에 이 메인파이프 내에 형성된 코너부에 환상곡면을 갖게 하는 한편 상기 열교환파이프를 메인파이프의 두께를 유지하는 측면에 열용착한 것을 특징으로 하는 냉난방용 파이프 매트.

   
   
2. 제1항에 있어서, 메인파이프에 수평면을 형성하고, 이 수평면에 열교환 판넬을 접촉시키는 구성으로 한 것을 특징으로 하는 냉난방용 파이프 매트.
3. 제2항에 있어서, 열교환파이프의 선단을 용융하여 확대하고, 그 확대부를 메인파이프에 열용착하는 동시에 그 확대부를 메인파이프의 수평면측에 돌출되지 않는 형상으로 한 것을 특징으로 하는 냉난방용 파이프 매트.

   
   
4. 제3항에 있어서, 메인파이프의 수평면에 열교환파이프의 하측면을 연속시킨 상태에서 열교환파이프를 메인파이프에 열용착시킨 것을 특징으로 하는 냉난방용 파이프 매트.

   
   
5. 제3항에 있어서, 메인파이프의 수평면에 대하여 열교환파이프의 축선을 경사시킨 상태에서 열교환파이프를 메인파이프에 열용착시킨 것을 특징으로 하는 냉난방용 파이프 매트.

   
   
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 열교환파이프를 편평형으로 한 것을 특징으로 하는 냉난방용 파이프 매트.