KR100411814B1 - 전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도조절시스템 - Google Patents

전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도조절시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서 실내의 온도를 일정하게 제어하기 위한 전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템에 관한 것으로, 전기온돌과 실내바닥사이에 전열저항 공간층을 설치하고, 이 전열저항 공간층을 열전도에 대한 열저항역할을 하게 하고 전기온돌로 부터 실내로 전달되는 방열량을 전열저항 공간층내의 수위를 가변함으로써 제어하도록 되어 있다.

Description

전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템{Indoor Temperature Control System of Accumulation Electric Ondol using Electric Heat Resistance}
본 발명은 축열식 전기온돌 난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수위조절을 통하여 열전도 전달에 대한 열저항을 가변시키면서 실내온도를 제어하고 일정한 방열량을 유지시킬 뿐만 아니라 축열 이용률도 향상시킬수 있는 전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 축열식 전기온돌장치는 실내온도를 사용자가 임의로 제어할 수 없으며, 심야시간대인 저녁 10시부터 다음날 오전 8시까지의 축열운전중 실내온도가 일정하게 세팅시킨 설정온도에 도달하게 되면, 축열운전이 종료하도록 운전되고 있는바, 따라서 실내온도는 축열이 종료되는 시점인 오전7시에서 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), 하부단열층(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 열전달률을 제어하지 않기 때문에 축열이 종료된 이후에는 전기온돌에 많은 축열량이 저장되어 있으므로, 실내로 전달되는 열전달률이 필요이상으로 높아지고, 시간이 경과함에 따라 온돌에 저장된 축열량은 감소되어필요이하로 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 전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템을 제공함에 그 목적이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템을 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 - 물 10 - 전열저항 공간층
11 - 배관 12 - 물저장탱크
13 - 온도센서 14 - 자동밸브
15 - 펌프
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 장판 아래층의 방열층과, 상부단열층, 전기히터를 갖춘 축열재, 후포, 하부단열층, 방습층 및, 바닥형이 순서대로 적층되어 이루어진 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서, 상기 방열층과 상부 단열층 사이에는 전열저항 공간층이 형성되고, 이 전열저항 공간층은 물의 공급 및 회수를 위해 배관을 매개로 물저장탱크와 연결되어 있으며, 상기 배관에는 온도센서에 의하여 개폐제어되는 자동밸브가 장착되어 있다.
이하 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 절연저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템의 구성도로서, 종래구조인 도 2와 동일한 부분에 대하여 동일 참조부호를 사용한다.
본 발명은 장판(1) 아래층에 방열층(2)과, 상부단열층(3a), 전기히터(4)를 갖춘 축열재(5), 후프(6), 하부단열층(3b), 방습층(7) 및, 바닥층(8)이 순서대로 적층되어 이루어진 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서, 상기 방열층(2)과 상부단열층(3a) 사이에는 물(9)이 채워지는 전열저항 공간층(10)이 형성되고, 이 전열저항 공간층(10)은 물의 공급 및 회수를 위해 펌프(15)가 설치된 배관(11)을 매개로 물저장탱크(12)와 연결되어 있으며, 상기 배관(11)에는 온도센서(13)에 의하여 개폐 제어되는 자동밸브(14)가 장착되어 있다.
그리고 상기 배관(11)에는 물저장탱크(12)에서 전열저항 공간층(10)으로 물(9)의 공급과 회수를 위해 펌프(15)와 자동밸브(14)가 장착되어 상기 전열저항 공간층(10)의 수위를 조절할 수 있도록 되어 있다.
즉 본 발명은 전기히터(4)를 갖춘 축열재(5)를 통하여 전도된 열이 전열저항 공간층(10)에 차 있는 물(9)을 덥히게 되는데, 상기 전열저항 공간층(10)에 있는 물이 수위조절되면서 전도열 전달에 대한 열저항을 가변시켜 가면서 실내온도센서(13)로부터의 실내온도를 일정하게 유지시키며, 이 물(9)은 펌프(15)와 자동밸브(14)에 의해 공급 및 회수되어 진다.
이어 본 발명의 작용을 설명한다.
본 발명은 장판(1)과 축열재(5) 사이에 일정간격의 공간을 형성시키어 열전도에 대한 저항층인 전열저항 공간층(10)이 마련되어 있는데, 이 전열저항 공간층(10)의 열저항을 가변하기 위하여 물저장탱크(12)로부터 전열저항 공간층(10)에 연결된 배관(11)의 자동밸브(14)가 온도센서(13)에 의하여 개도가 제어되면서 상기 물저장탱크(12)의 물을 이 전열저항 공간층(10)으로 공급 및 회수 시킴에 따라 상기 전열저항공간층(10)의 수위를 가변시킨다.
따라서 전열저항 공간층(10)의 수위가 높아질 수록 이 전열저항 공간층(10)의 공기층의 두께는 작아지고 열저항은 감소하게 되어 전기온돌로부터 실내로 전달되는 전열량은 증가하게 된다.
이때 상기 자동밸브(14)는 온도센서(13)의 제어를 받아 물저장탱크(12)로 부터 전열저항 공간층(10)으로의 유량을 제어하여 원하는 실내온도를 유지하기 위한 수위를 조절하도록 되어 있다.
반면에 상기 전열저항 공간층(10)의 수위가 감소하여야 하는 경우, 즉 실내온도를 낮추고자 할때에는 펌프(15)를 가동하여 이 전열저항 공간층(10)의 물(9)을 물저장탱크(12)로 회수시킴으로서 상기 전열저항공간층(10)의 공기두께를 두껍게 형성시키어 전열량을 감소시킨다.
상기와 같이 본 발명의 효과를 열거하면 다음과 같다.
1)실내온도제어: 원하는 실내온도를 설정하여 두면, 이에 따라 자동밸브는 설정된 실내온도를 유지하기 위하여 이 자동밸브의 개도를 열고 닫음으로써 전열저항 공간층의 수위를 높여준다. 이로써 수위상부의 전열저항 공기층의 두께가 조절되고 이로 인한 전열저항공간층의 열전도저항이 달라지므로 항상 사용자가 원하는 실내온도가 유지되며, 사용자가 원하는 실내온도 설정치를 변경하여 새로운 온도로 유지가 된다.
2)방열량 제어: 종래에는 축열이 종료된 후, 방열초기에 전기온도로부터 전열량이 제어되지 않기 때문에 초기에는 많은 방열량이 열전도되어 실내로 열전달되지만, 시간이 지남에 따라 전기온돌내에 축열량이 감소하고 전기온돌의 온도가 낮아지게 되어 실내로 전달되는 열전달량이 낮아지게 되어, 결국 실내온도는 감소하게 된다. 그러나 본 발명은 초기에 실내에 전달되는 방열량을 감소시켜 줌으로써 초기에 과다한 방열을 방지하여 시간이 지나도 일정한 방열량을 유지할 수 있다.

Claims (1)

  1. 장판(1) 아래층에 방열층(2)과, 상부단열층(3a), 전기히터(4)를 갖춘 축열재(5), 후프(6), 하부단열층(3b), 방습층(7) 및, 바닥층(8)이 순서대로 적층되어 이루어진 축열식 전기온돌 난방장치에 있어서,
    상기 방열층(2)과 상부단열층(3a) 사이에는 물(9)이 채워지는 전열저항 공간층(10)이 형성되되, 이 전열저항 공간층(10)은 물의 공급 및 회수를 위해 펌프(15)가 설치된 배관(11)을 매개로 물저장탱크(12)와 연결되어 있으며, 상기 배관(11)에는 온도센서(13)에 의하여 개폐 제어되는 자동밸브(14)가 장착되어 이루어진 것을 특징으로 하는 전열저항층을 이용한 축열식 전기온돌의 실내온도 조절시스템.
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