KR100559244B1

KR100559244B1 - 슬림화된 일체형 무배관 방식의 방열기

Info

Publication number: KR100559244B1
Application number: KR1020040035934A
Authority: KR
Inventors: 이승언; 강재식
Original assignee: 한국건설기술연구원
Priority date: 2004-05-20
Filing date: 2004-05-20
Publication date: 2006-03-15
Also published as: KR20050110956A

Abstract

본 발명은 패널 방식의 방열기로서, 구체적으로 패널의 전체 면적이 방열판의 역할을 하여 열효율이 우수할 뿐만 아니라 성형이 용이한 플라스틱 재질의 유닛트화된 구조에 의해 제조가 쉬운 패널 방식의 방열기에 관한 것이다. 본 발명에 따른 패널 방식의 방열기는 전면 패널 및 후면 패널과, 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 그 외주(外周)에서 연결하여 상기 전면 패널과 상기 후면 패널 사이에 클로져(closure)를 형성하는 외부 격벽과, 상기 클로져의 어느 한 쪽에 형성되어 배관으로부터 온수가 유입되는 유입구 및 상기 클로져의 다른 한 쪽에 형성되어 온수가 유출되는 유출구와, 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 배관으로부터 유입되는 온수의 경로가 형성되도록 상기 클로져의 내부에서 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 연결하는 다수의 내부 격벽을 포함한다.

Description

슬림화된 일체형 무배관 방식의 방열기{A PIPELESS HEAT RADIATOR BY A SLIM THICKNESS}

도 1a는 종래의 방열기를 나타낸 도면.

도 1b는 도 1a의 A-A 부분에서의 단면도.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 격벽에 의한 유도 순환형 패널 방식의 방열기의 내부 단면도.

도 2c는 도 2a의 A-A 부분에서의 단면도.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 컬럼에 의한 확산 순환형 패널 방식의 방열기의 내부 단면도.

도 4a 및 도 4b는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 격벽에 의한 유도 순환형 패널 방식의 방열기의 내부 단면도.

도 4c는 도 4a의 A-A 부분에서의 단면도.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 패널 방식의 방열기를 설치한 것을 나타낸 도면.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

21, 44 : 전면 패널 22, 45 : 후면 패널

24, 32, 42 : 유입구 25, 33, 43 : 유출구

23 : 외부 격벽 26 : 내부 격벽

28, 53 : 단열재 31 : 컬럼

41 : 순환부

본 발명은 패널 방식의 방열기로서, 구체적으로 패널의 전체 면적이 방열판의 역할을 하여 열효율이 우수할 뿐만 아니라 성형이 용이한 플라스틱 재질의 유닛트화된 구조에 의해 제조가 쉬운 패널 방식의 방열기에 관한 것이다.

종래의 방열기는 금속재 배관 내에 온수를 순환시키고, 방열 면적을 넓히기 위하여 알루미늄 등과 같은 금속재 방열판을 금속재 배관 외부에 용접하여 부착시키는 방식을 취하고 있었다.

도 1a는 이러한 종래의 방열기를 도시한 것이다. 도면을 통해 알 수 있는 바와 같이, 종래의 방열기는 바닥에 매립된 배관(11)으로부터 공급측의 온수분배기(12)로 온수가 유입되어 금속 배관(13)을 통해 온수가 다시 환수측의 온수분배기(14)로 흘러 다시 바닥에 매립된 배관(15)을 통해 유출되는 구조를 갖는다. 이러한 종래의 방열기는 앞서 언급한 것처럼 금속 배관(13) 외부에 방열 효율을 높이기 위하여 방열판(16)을 용접 등을 통해 부착시킨다. 그러나, 도 1a의 A-A 부분에서의 단면도인 도 1b에서 볼 수 있는 바와 같이 실질적으로 방열판(16)은 금속 배관(13)의 하나의 지점에서 부착되므로 금속 배관(13)을 통해 흐르는 온수의 열이 바로 방열판(16)을 전달되는 것에는 한계가 있어 열 효율이 떨어지는 단점이 있다.

또한, 종래의 방열기는 금속 배관(13), 방열판(16), 온수분배기(12, 14)로 구성되어 있어 제조 공정이 여러 단계로 복잡하고, 특히 배관 용접 등 수작업 공정이 필요하여 그 제조 원가가 높은 단점이 있다. 아울러 종래의 방열기는 배관 용접으로 인하여 용접 부위에 부식이 발생하여 그 수명이 짧고 누수 등 하자가 발생하는 치명적인 단점을 안고 있다.

따라서, 이러한 단점을 극복할 수 있는 새로운 유형의 방열기에 대한 필요성이 존재한다.

본 발명의 목적은 패널의 전체 면적이 방열판의 역할을 하여 열효율이 우수할 뿐만 아니라 성형이 용이한 플라스틱 재질의 유닛트화된 구조에 의해 제조가 쉬우며, 종래의 방열기에 비하여 두께가 매우 얇은 패널 방식의 방열기를 제공하는 것이다.

이와 같은 본 발명의 목적은, 전면 패널 및 후면 패널과; 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 그 외주(外周)에서 연결하여 상기 전면 패널과 상기 후면 패널 사이에 클로져(closure)를 형성하는 외부 격벽과; 상기 클로져의 어느 한 쪽에 형성되어 배관으로부터 온수가 유입되는 유입구 및 상기 클로져의 다른 한 쪽에 형성되어 온수가 유출되는 유출구와; 상기 유입구로부터 상기 유출구까지 배관으로부터 유입되는 온수의 경로가 형성되도록 상기 클로져의 내부에서 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 연결하는 다수의 내부 격벽을 포함하는 패널 방식의 방열기에 의해 달성된다.

상기 클로져의 내부에 형성되는 상기 다수의 격벽은 서로 평행한 것이 바람직하며, 상기 패널 방식의 방열기는 합성 수지 또는 플라스틱에 의해 성형되는 것이 바람직하다.

본 발명의 목적은 또한 면 패널 및 후면 패널과; 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 그 외주(外周)에서 연결하여 상기 전면 패널과 상기 후면 패널 사이에 클로져(closure)를 형성하는 외부 격벽과; 서로 대각 방향으로 상기 클로져에 형성되는 온수가 유입되는 유입구 및 온수가 배출되는 유출구와; 상기 유입구로부터 유입된 온수가 상기 클로져 전체로 확산되어 상기 유출구로 유출되도록 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 서로 연결하는 다수의 컬럼(column)을 포함하는 패널 방식의 방열기에 의해 달성된다.

상기 다수의 컬럼은 상기 클로져 내에서 규칙적으로 배열되는 것이 바람직하며, 상기 패널 방식의 방열기는 합성 수지 또는 플라스틱에 의해 성형되는 것이 바람직하다.

아울러 본 발명의 목적은 배관으로부터 유입되는 온수가 유입되는 유입구와 상기 유입구를 통해 유입된 온수가 배출되는 유출구를 갖고, 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 지그재그로 상기 온수의 순환 경로가 형성되는 순환부로서, 상기 순환부를 구성하는 순환 경로의 단면은 타원형인 순환부와; 상기 순환부의 전면에 부 착되는 전면 패널과; 상기 순환부의 후면에 부착되는 후면 패널을 포함하는 패널 방식의 방열기에 의해 달성된다.

상기 패널 방식의 방열기는 합성 수지, 플라스틱, 금속 중 어느 하나로 이루어지는 것이 바람직하다.

이와 같은 방열기의 후면 패널에는 단열재가 부착되는 것이 바람직하고, 단열재는 발포폴리스티렌, 우레탄폼, 그라스울, 암면, 폴리에스터, 발포고무 중 어느 하나를 선택할 수 있다.

또한 이러한 패널 방식의 방열기는 패널 전체에 온수가 흐르므로 패널의 두께가 얇아도 종래의 방열기의 방열 효율 이상의 높은 방열 효율을 지님으로써 전체 두께는 10mm 내지 15mm까지 두께를 얇게 하는 것이 바람직하다.

지금부터 단지 예시로서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 방식의 방열기의 내부 단면도를 나타낸 것이다. 도면에 구체적으로 도시되어 있지는 않지만, 도 2에 도시된 패널 방식의 방열기는 전면 패널(21)과 후면 패널(22) 그리고 전면 패널(21)과 후면 패널(22)의 외주에서 두 패널을 서로 연결하여 내부의 클로져(closure)를 형성하는 외부 격벽(23)으로 구성된다. 이처럼 두 패널(21, 22)과 외부 격벽(23)에 의해 형성되는 클로져는 외부와 단절된 빈 공간을 이룬다.

다시 이러한 클로져에는 두 개의 개구(24, 25), 즉 상기 클로져의 어느 한 쪽에 형성되어 배관으로부터 온수가 유입되는 유입구(24) 및 상기 클로져의 다른 한 쪽에 형성되어 온수가 유출되는 유출구(25)가 형성된다. 도면에서 상기 어느 한 쪽과 상기 다른 한 쪽은 서로 패널의 대각선 상의 상단 및 하단에 위치하지만 다른 적절한 곳일 수도 있다. 즉, 상기 어느 한 쪽 및 상기 다른 한 쪽은 모두 패널의 하단에 위치할 수도 있다. 이처럼 상기 어느 한 쪽 및 상기 다른 한 쪽에 위치하는 각 개구는 바닥에 매립되어 있는 온수 배관(11)을 통해 온수가 유입되는 유입구 및 온수가 유출되는 유출구의 역할을 한다.

또한, 클로져 내부에는 두 패널(21, 22)을 연결하는 서로 평행한 다수의 내부 격벽(26)이 형성된다. 도 2a는 내부 격벽(26)이 수직으로 형성된 것을 나타내고, 도 2b는 내부 격벽(26)이 수평으로 형성된 것을 나타낸다. 이러한 다수의 내부 격벽(26)에 의해 유입구(24)로부터 유출구(25)까지 온수의 순환 경로를 제공한다. 도면에 도시된 바와 같이 온수의 순환 경로 중 온수가 방향을 바꾸게 되는 곳에는 유체역학적 효율성, 즉 수두손실 등의 저항을 고려하여 곡선부(27)를 형성할 수도 있다.

도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 방식의 방열기인 도 2a의 A-A 부분에서의 단면도를 나타낸 것이다. 클로져 내부에 형성된 내부 격벽(26)에 의해 온수의 순환로가 형성되어 있는 것을 알 수 있다. 또한, 후면 패널(22)에는 전면(前面) 방사의 효율을 높이기 위하여 단열재(28)가 부착될 수 있다. 단열재(28)는 발포폴리스티렌, 우레탄폼, 그라스울, 암면, 폴리에서터, 발포고무 등 적당한 유형의 것을 선택할 수 있다.

설치 등을 고려하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 방식의 방열기의 두 패널(21, 22)의 두께는 3mm 내외로 구성하고 외부 격벽(23) 및 내부 격벽(26)의 두 께를 4mm 내외로 구성하면, 방열기의 전체 두께는 10mm 내외로 구성할 수 있어 실내에 설치하는데 매우 용이함을 알 수 있다. 더욱이 이러한 방열기는 합성수지 또는 플라스틱에 의해 성형함으로 외부 격벽(23)과 내부 격벽(26) 및 두 패널(21, 22)은 한 번의 제조 공정으로 일체화된 구조로 제작할 수 있어 종래의 금속제 방열기에 비해 제조가 매우 용이하다.

이와 같은 기술적인 구성에 의해 본 발명의 일 실시예에 따른 패널 방식의 방열기는 종래의 방열기와는 달리 패널의 전체 면적이 방열판의 역할을 하므로 열 효율이 높은 장점을 갖는다. 일반적으로 플라스틱 또는 합성수지는 금속에 비해 열 전도율이 낮지만, 본 발명의 발명자가 실제 사용 조건에서 한 실험에 따르면 종래의 방열기에 비하여 방열 능력이 향상되는 것으로 나타나 전체 열 효율이 우수함을 알 수 있었다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 패널 방식의 방열기를 나타낸 것이다. 전면 패널과 후면 패널 그리고 전면 패널과 후면 패널의 외주에서 두 패널을 서로 연결하여 내부의 클로져를 형성하는 외부 격벽으로 구성된다는 점은 앞의 실시예와 동일하다.

그러나, 앞의 실시예의 구성요소인 내부 격벽 대신 본 실시예는 전면 패널과 후면 패널을 연결하는 다수의 컬럼(31)을 포함한다. 이러한 다수의 컬럼(31)에 의해 도3에 화살표로 표시한 바와 같이 배관을 통해 유입되는 온수는 컬럼에 의해 그 경로가 다방향으로 확산되어 유출구를 통해 배출된다. 유체 역학적인 확산 경로를 고려하면, 유입구(32)와 유출구(33)는 방열기의 도면에서처럼 서로 대각 방향에 위 치하는 것이 바람직하다. 또한, 클로져 내부에 형성되는 다수의 컬럼(31)은 불규칙하게 형성될 수도 있지만, 같은 이유에서 도면에 도시된 바와 같이 일정한 간격을 두고 규칙적으로 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 실시예에 따른 패널 방식의 방열기 역시 앞의 실시예와 같이 그 두께를 10mm 내외로 구성할 수 있으며, 합성수지 또는 플라스틱에 의해 손쉽게 성형될 수 있다. 또한, 전면 방사의 효율을 높이기 위하여 후면에는 단열재가 부착될 수 있다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 패널 방식의 방열기를 도시한 것이다. 도 4a 및 도 4b는 내부 단면도를 나타내고 도 4c는 도4a의 A-A 방향에서의 단면도를 나타낸다. 우선 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 본 실시예는 배관(11)으로부터 유입되는 온수가 유입되는 유입구(42) 및 이러한 유입구(42)를 통해 유입된 온수가 배출되는 유출구(43)를 갖고, 이와 같은 유입구(42) 및 유출구(43) 사이에 형성되는 지그재그 형태의 온수 순환 경로인 순환부(41)와 상기 순환부(41)의 전면에 부착되는 전면 패널(44) 및 그 후면에 부착되는 후면 패널(45)로 구성된다.

그런데, 도 4c를 참조하면 앞서 언급한 순환부(41)는 타원형의 모양을 갖는다. 이러한 타원형의 모양에 의해 그 전체 두께를 감소시켜 얇은 패널형의 방열기를 구성할 수 있다. 이와 같은 본 실시예는 플라스틱 또는 합성 수지 등으로 제조할 수도 있고, 달리 알루미늄 등 금속재로 구현할 수도 있다.

도 4a는 순환부가 상향 방향으로 형성된 실시예를 나타낸 것이고 4b는 순환부가 좌우 방향으로 형성된 실시예를 도시한 것이다.

도5a 및 5b는 본 발명에 따른 패널 방식의 방열기를 설치한 것을 도면으로 도식화한 것이다.

우선 도 5a를 참조하면, 방열면 기능을 하는 전면 패널(51) 뒤에 위치한 후면 패널(52)에 단열재(53)를 일체화하여 전면(前面) 방향으로 방열을 극대화시킨 실시 예를 나타낸 것으로, 이와 같은 단열재(53)에 의해 방열기의 후면 패널(52)쪽으로의 방열을 최소화시키고, 전면(前面)으로 방사되는 방열량을 증가시킬 수 있다.

도5b는 벽체 내부에 패널 방식의 방열기를 매립하여 설치 면적을 최소화한 실시 예를 나타낸다. 패널방식 방열기는 후면 패널에 단열재(53)를 설치하는 경우 단열재(53)의 두께를 10mm 내외인 것을 선택한다면 방열기의 두께가 앞서 언급한 것처럼 10mm 내외이므로, 방열기 및 단열재의 전체 두께는 20mm 내외로 구성이 가능하기에 설치 면적이 종래의 방열기에 비하여 1/2 정도까지 감소됨으로 실내의 유효 공간 확보가 가능하다는 장점을 지닌다.

지금까지 본 발명에 관한 바람직한 실시예가 설명되었다. 그러나, 이제까지 설명된 바람직한 실시예는 단지 예시로서만 받아들여야 한다. 즉, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 다양한 변형을 도출해 낼 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적인 권리 범위는 첨부된 청구항에 의해서만 해석되어야 한다.

본 발명은 종래의 방열기에서 방열 효율을 높이기 위해 부착되던 방열판 없 이 패널의 면 전체가 방열면이 됨으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있으며, 온수분배기가 필요하지 않으며, 배관 용접이 필요하지 않다. 특히, 본 발명은 종래의 금속재 대신에 플라스틱 또는 합성수지를 사용함으로서 방열 패널은 한번의 제조공정으로 제작되어 제품의 품질 신뢰도를 확보할 수 있으며, 그로 인해 제품 생산원가를 현저히 저감시킬 수 있다. 또한 플라스틱재 등을 사용함으로써 부식이 발생하지 않아 배관망과 보일러의 내구성능 향상이 가능하다.

Claims

패널 방식의 방열기로서,

전면 패널 및 후면 패널과,

상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 그 외주(外周)에서 연결하여 상기 전면 패널과 상기 후면 패널 사이에 클로져(closure)를 형성하는 외부 격벽과,

상기 클로져의 어느 한 쪽에 형성되어 배관으로부터 온수가 유입되는 유입구 및 상기 클로져의 다른 한 쪽에 형성되어 온수가 유출되는 유출구와,

상기 유입구로부터 상기 유출구까지 배관으로부터 유입되는 온수의 경로가 형성되도록 상기 클로져의 내부에서 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 연결하는 다수의 내부 격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는,

패널 방식의 방열기.
제 1항에 있어서, 상기 클로져의 내부에 형성되는 상기 다수의 내부 격벽은 서로 평행한 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.
제 1항에 있어서, 상기 패널 방식의 방열기는 합성 수지 또는 플라스틱에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.
패널 방식의 방열기로서,

전면 패널 및 후면 패널과,

상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 그 외주(外周)에서 연결하여 상기 전면 패널과 상기 후면 패널 사이에 클로져(closure)를 형성하는 외부 격벽과,

서로 대각 방향으로 상기 클로져에 형성되는 온수가 유입되는 유입구 및 온수가 배출되는 유출구와,

상기 유입구로부터 유입된 온수가 상기 클로져 전체로 확산되어 상기 유출구로 유출되도록 상기 전면 패널과 상기 후면 패널을 서로 연결하는 다수의 컬럼(column)을 포함하는 것을 특징으로 하는,

패널 방식의 방열기.
제 4항에 있어서, 상기 다수의 컬럼은 상기 클로져 내에서 규칙적으로 배열되는 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.
제 4항에 있어서, 상기 패널 방식의 방열기는 합성 수지 또는 플라스틱에 의해 성형되는 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.
패널 방식의 방열기로서,

배관으로부터 유입되는 온수가 유입되는 유입구와 상기 유입구를 통해 유입된 온수가 배출되는 유출구를 갖고, 상기 유입구와 상기 유출구 사이에 지그재그로 상기 온수의 순환 경로가 형성되는 순환부로서, 상기 순환부를 구성하는 순환 경로 의 단면은 타원형인 순환부와,

상기 순환부의 전면에 부착되는 전면 패널과,

상기 순환부의 후면에 부착되는 후면 패널을 포함하는 것을 특징으로 하는,

패널 방식의 방열기.
제 7항에 있어서, 상기 패널 방식의 방열기는 합성 수지, 플라스틱, 금속 중 어느 하나로 이루어진 것을 특징으로 하는, 방열기.
제 1항 또는 제 4항 또는 제 7항에 있어서, 상기 후면 패널에는 단열재가 부착되는 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.
제 9항에 있어서, 상기 단열재는 발포폴리스티렌, 우레탄폼, 그라스울, 암면, 폴리에스터, 발포고무 중 어느 하나로 구성된 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.
제 1항 또는 제 4항 또는 제 7항에 있어서, 상기 방열기의 전체 두께는 10mm 내지 15mm인 것을 특징으로 하는, 패널 방식의 방열기.