KR100411813B1 - 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도조절시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서 실내온도를 일정하게 제어하기 위한 실내온도 조절시스템에 관한 것으로, 실내바닥에 공급배관을 설치하고 이 공급배관을 흐르는 물의온도를 제어함으로써 실내온도를 일정하게 유지되도록 제어한다.

이 공급 배관내의 물의 온돌제어는 전기온돌을 통과하는 배관수량과 전기온돌을 통과하는 배관수량을 실내온도신호에 의한 3방 자동제어 밸브의 개도제어에 의하여 조절하도록 되어 있다.

Description

유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도조절시스템{Indoor Temperature Control System of Accumulation Electric Ondol Using Fluid Control}

본 발명은 축열식 전기온돌 난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 유량제어로 실내온도를 제어하면서 일정한 방열량을 유지시킬 뿐만 아니라 축열 이용률도 향상시킬 수 있는 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 축열식 전기온돌장치는 실내온도를 사용자가 임의로 제어할 수 없으며, 심야시간대인 저녁 10시부터 다음날 오전 8까지의 축열운전중 실내온도가 일정하게 세팅시킨 설정온도에 도달하게 되면 축열운전이 종료하도록 운전되고 있는바, 따라서 실내온도는 축열이 종료되는 시점인 오전 7시에서 9시사이에 가장 높게 되고, 그 이후로 난방온도는 낮아지게 되어 있다.

즉 종래 축열식 전기온돌장치의 구조를 살펴보면 도 2에 도시된 바와 같이 장판(1) 아래층에 방열층(2)과 상부단열층(3a), 축열재(5), 이 축열재(5)내부의 전기히터(4), 후포(6), 하부 단열층(3b), 방습층(7) 및, 바닥층(8)으로 순서대로 적층되는 구조로 되어 있으며, 상기 전기히터(4)에 의하여 가열된 축열재(5)는 열을 저장하고, 이 열은 장판(1)으로 전도 열전달을 통하여 실내로 열을 전달하도록 되어 있다.

그러나 종래 축열식 전기온돌 난방은 앞서 기술한 바와 같이 축열재(5)를 통하여 실내로 열전도를 통해 열전달율을 제어하지 않기 때문에 축열이 종료된 이후에는 전기온돌에 많은 축열량이 저장되어 있으므로, 실내로 전달되는 열전달률이 필요이상으로 높아지고, 시간이 경과함에 따라 온돌에 저장된 축열량은 감소함에따라 필요이하로 열전달률이 낮아지는 단점이 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 사용자가 원하는 실내온도를 설정하게 되면, 원하는 온도로 실내온도가 유지되면서 축열 이용률도 향상시키는 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템을 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도조절시스템을 나타낸 구성도,

도 2는 종래구조로서, 도 1에 대응되는 종래 축열식 전기온돌의 구성도이다.

- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -

1 - 장판 2 - 방열층

3a,3b - 단열층 4 - 전기히터

5 - 축열재 6 - 후포

7 - 방습층 8 - 바닥층

9 - 공급배관 10 - 축열배관

11 - 우회배관 12 - 온도센서

13 - 3방 자동제어 밸브 14 - 물

15 - 펌프

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 장판 아래층에 방열층과 단열층, 전기히터를 갖춘 축열재, 후포, 하부단열층, 방습층 및, 바닥층이 순서대로 적층되어 이루어진 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서, 상기 방열층과 상부 단열층 사이에 설치되는 공급배관은 축열재를 통과하는 축열배관과 바닥층의 바부쪽을 통과하는 우회배관으로 분기되고, 분기된 축열배관과 우회배관이 합류하여 공급배관에 연결되는 지점에는 온도센서에 연결된 3방 자동제어 밸브가 설치되어 이루어진 구조로 되어 있다.

이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템을 나타낸 구성도이며, 도 2와 동일한 부분에 대해서는 동일 참조부호를 사용한다.

본 발명은 장판(1)아래층에 방열층(2)과, 상부단열층(3a), 전기히터(4)를 갖춘 축열재(5), 후포(6), 하부단열층(3b), 방습층(7) 및, 바닥층(8)이 순서대로 적층되어 이루어진 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서, 상기 방열층(2)과 상부 단열층(3a) 사이에 설치되는 공급배관(9)은 축열재(5)를 통과하는 축열배관(10)과 바닥층(8)의 하부쪽을 통과하는 우회배관(11)으로 분기되고, 이 분기된 축열배관(10)과 우회배관(11)이 합류하여 공급배관(9)에 연결되는 지점에는 온도센서(12)에 연결된 3방 자동제어 밸브(13)가 설치되어 있다.

그리고 상기 공급배관(9)에는 순환되는 물(14)을 공급시키는 펌프(15)가 장착되어 있는데, 이 펌프(15)는 배관내의 물(14)을 충수시켜 유동시키는 역할을 한다.

또한 실내 온도의 조절을 위해 실내바닥을 통과하는 배관내 물의 온도를 제어하는바, 이를 위해서 전기온돌의 축열재(5)를 통과하는 유량과 우회배관(11)으로 우회하는 유량을 온도센서(12)로 실내온도를 감지하여 3방 자동제어밸브(13)의 개도제어를 통하여 이루어지도록 되어 있다.

이어 본 발명의 작용을 설명한다.

전기온돌의 축열 및 방열이 이루어지는 동안 펌프(15)는 가동하게 되고, 실내온도를 감지한 온도센서(12)의 신호는 3방 자동제어밸브(13)로 전달되어 이 3방 자동제어 밸브(13)의 개도를 제어하게 되는데, 상기 3방 자동제어밸브(13)는 실내온도가 일정하게 유지되도록 전기온돌을 통과하는 유량을 제어하게 되는바, 즉 전기온돌의 축열재(5)를 통과하는 축열배관(10)쪽 유량이 많아지게 되면, 이 축열재(10)로부터 물이 얻은 열량이 많아져서 공급배관(9)의 혼합된 물의 온도가 높아지게 되어 실내온도를 자동으로 상승시키게 된다.

반면에 전기온돌의 우회배관(11)쪽으로 우회하는 유량이 많아지게 되면, 공급배관(9)의 혼합된 물의 온도가 낮아지게 되어 실내온도를 낮추게 된다.

따라서 실내바닥을 통과하는 공급배관(9)의 물의 온도가 실내온도를 일정하게 유지되도록 연속적으로 자동제어 되어진다.

상기와 같은 본 발명은 다음과 같은 효과를 지닌다.

1)실내온도 제어: 원하는 실내온도를 설정하여 두면, 이에 따라 3방 자동제어밸브는 설정된 실내온도를 유지하기 위하여 유랑제어됨으로써 항상 사용자가 원하는 실내온도가 유지되며, 사용자가 원하는 실내온도 설정치를 변경하면 새로운 온도로 유지가 된다.

2)방열량 제어: 종래에는 축열이 종료된 후, 방열초기에 전기온도로부터 전열량이 제어되지 않기 때문에 많은 방열량이 열전도되어 실내로 열전달 되지만, 시간이 지남에 따라 전기온돌내에 축열량이 감소하고 전기온돌의 온도가 낮아지게 되어 실내로 전달되는 열전달량이 낮아지게 되어, 결국 실내온도는 감소하게 되는데 반하여, 본 발명은 초기에 실내에 전달되는 방열량을 감소시켜 줌으로써 초기에 과다한 방열을 방지하고 시간이 지나도 일정한 방열량을 유지할 수 있다.

3)온돌의 축열이용률 향상: 종래의 전기온돌은 방열시 시간이 지남에 따라 전기온돌의 하부보다 상부의 온도가 낮아져 방열말기에는 전기온돌의 하부에 남아 있는 전열량을 이용하기가 용이하지 않는데 반하여, 본 발명은 방열말기에도 온돌 하부를 통과하는 물의 유량을 증가시켜 전기온돌에 저장된 열량을 상부에서부터 하부까지 고르게 이용할 수 있어, 전기온돌에 저장된 축열량의 이용을 증진시킬 수 있다.

Claims (2)

1. 장판(1)아래층에 방열층(2)과, 상부단열층(3a), 전기히터(4)를 갖춘 축열재(5), 후포(6), 하부단열층(3b), 방습층(7) 및, 바닥층(8)이 순서대로 적층되어 이루어진 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서,

   상기 방열층(2)과 상부 단열층(3a) 사이에 설치되는 공급배관(9)은 축열재(5)를 통과하는 축열배관(10)과 바닥층(8)의 하부쪽을 통과하는 우회배관(11)으로 분기되고, 이 분기된 축열배관(10)과 우회배관(11)이 합류하여 공급배관(9)에 연결되는 지점에는 온도센서(12)에 연결된 3방 자동제어 밸브(13)가 설치되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 공급배관(9)에는 순환되는 물(14)를 유동시키는 펌프(15)가 장착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 유동제어를 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템.