KR100701756B1

KR100701756B1 - 난방온수 분배 시스템 및 난방온수 분배 방법

Info

Publication number: KR100701756B1
Application number: KR1020040072886A
Authority: KR
Inventors: 임재홍; 정형호
Original assignee: 현대산업개발 주식회사
Priority date: 2004-09-13
Filing date: 2004-09-13
Publication date: 2007-03-29
Also published as: KR20060024053A

Abstract

본 발명은 방바닥에 온수파이프를 설치하고 온수를 순환시켜 방바닥을 가열함으로 주거공간을 난방하는 바닥 가열식 난방방식에 있어서, 각 방으로 온수를 분배하는 난방 온수 분배 시스템 및 난방 온수 분배 방법을 제공토록 하는 것으로 시공이 용이하며 부품수가 절감되며, 각 방의 온도를 효과적으로 균일화가 되도록 한 것이다.

즉 본 발명은 아파트등과 같은 주거공간의 각 방으로 온수를 순환하는 온수파이프를 방의 크기에 관계없이 1개로 단순화하여 구성의 단순화를 꾀하며, 각 방으로 온수를 분배하여 공급하며, 온수를 회수하는 분배기에 각 방으로 공급되는 온수의 유속(유량)을 조절하는 유량조절 밸브를 각각 설치하여 방이 커서 온수파이프의 길이가 긴 큰방에 있어서는 작은방에 비해 유속을 증가시켜 온수의 발열량을 증대시키며, 반대로 온수파이프의 길이가 짧은 방에 있어서는 온수의 유속을 느리게 온수를 순환시켜 큰 방과의 온도 조화가 이루어지도록 한 것이다.

특히 본 발명은 온수분배기의 온수의 총량에 대하여 방의 크기에 비례하여 유량조절밸브로 각 방으로 공급되는 유속(유량)을 조절토록 하여 각 방은 균일한 온도분포를 유지할 수 있도록 한 것이다.

Description

난방온수 분배 시스템 및 난방온수 분배 방법{Method of heating water distribution and one header panel heating system}

도1은 본 발명에 의한 난방 배관 구성도

도2는 본 발명의 타실시예의 구성도

도3은 본 발명에 적용되는 유량조절 밸브의 평면도

도4는 종래의 난방 배관 구성도

도5는 종래의 또 다른 난방 배관 구성도

본 발명은 일반 단독 주택이나 아파트와 같이 주거용 집합 건물의 각 세대에 난방을 위해 방바닥에 온수 파이프를 설치하며, 이를 통해 온수를 순환시켜 주거 공간을 난방하는 바닥 가열 난방 방식에 있어서, 각 방으로 온수를 분배하는 온수 분배 시스템 및 온수 분배 방법에 관한 것이다.

일반적으로 주택이나 아파트등의 주거 공간을 난방하는 방법으로는 방이나 거실등의 방바닥에 온수 파이프를 설치하고, 보일러에서 가열한 온수를 배관을 통해 온수 분배기로 공급하고 온수분배기를 거친 온수는 상기 방바닥에 설치한 온수 파이프를 통해 실내 바닥을 가열하고, 냉각되어진 온수는 다시 온수 분배기로 복귀된 후 배관을 통해 보일러로 유입되어 재차 가열된 후, 상기 과정을 통해 재순환하는 방법으로 주거 공간을 난방하게 된다.

보통 아파트등의 집합 주거 건물의 각 세대로의 난방 방식은 중앙난방 방식과 개별 난방 방식 2가지로 구분될 수 있다.

개별난방 방식은 각 세대가 독립적인 보일러를 구비하는 것을 말하며, 중앙난방 방식은 외부에서 가열된 온수를 각 세대로 공급하여 각 세대를 난방하는 것으로, 대개 중앙 난방 방식은 하루 종일 온수를 제공받게 되나, 개별 난방 방식은 거주자가 보일러를 가동시켜야만 비로서 온수를 얻게 된다.

이와 같이 개별 난방 방식이나 중앙 난방 방식을 불문하고 본 발명이 적용 가능하나 금번 본 발명을 설명함에 있어서는 각 세대가 독립적으로 보일러를 보유하는 개별난방 방식을 중심으로 설명하기로 한다.

앞에서 설명한 바와 같이 바닥에 온수파이프를 설치하고 온수를 순환시켜 난방하는 것에 있어서는, 보일러에서 가열된 온수를 온수분배기의 온수 공급관으로 먼저 공급하며, 온수분배기의 온수공급관은 각 방의 온수 파이프를 연결하여 각 방으로 온수를 공급하여 각 방을 난방하게 되며, 각 방의 온수파이프를 거쳐 냉각된 온수는 온수분배기의 온수회수관을 거쳐 보일러로 회수되어 재차 가열되어지게 된다.

이와 같이 바닥을 가열하기 위해 방바닥에 설치하는 파이프는 대략 그 길이를 50m 내외로 된 온수파이프를 설치하게 된다. 따라서 침실 3개와 거실(주방)으로 구성된 30평 정도의 아파트에 온수파이프를 설치함에 있어서, 면적이 가장 큰 거실(주방포함)에 있어서는 50m 파이프 2∼3개를 설치하게 되며, 가장 큰 침실방에는 50m 파이프 2개, 작은 침실방 2개에는 각각의 50m 내외의 파이프등 모두 6∼7개의 파이프라인을 설치하게 된다.

이와같이 각각의 온수파이프는 온수분배기의 공급관과 회수관에 그 단부가 각각 연결되어짐으로, 온수분배기의 온수공급관과 온수회수관에는 6∼7개의 분배구및 회수구(접속관)를 갖는 온수분배기를 설치하게 된다(도면 제 4도 참조)

또한, 거실이 2개, 침실이 4∼5개 정도의 주거 공간을 갖는 40평 이상의 대형 아파트등에 있어서는, 온수분배기를 2개 설치하여 각방(실)에 설치된 온수파이프로 온수를 공급하는 것을 볼 수 있다(도면 제 5도 참조)

이와같이 종래 온수파이프 배관 방식은 수압이 높지 않는 중앙 난방 방식때 제정된 규격으로, 온수파이프를 약50m 정도로 한정하여 온수파이프를 설치토록 한 것이다.

특히 개별 난방 방식에 사용되는 개별 보일러는 온수 압력이 높음으로 인해 굳이 난방용 파이프의 길이를 50m 정도로 짧게 할 필요가 없게 된다.

이를 감안하여 본 발명이 안출된 것으로, 거실이나, 큰 침실방에 온수파이프를 종래에는 대략 50m 길이의 것을 2∼3개씩 설치하던것을 대략 100m나 150m 정도의 하나로 된 온수파이프를 설치하여 온수분배기의 분배관의 갯수를 줄여 줄 수 있도록 한 것이며, 이로 인해, 종래 40평 이상의 대형 아파트에 있어서도 2개의 온수분배기를 사용하던것을 하나의 온수분배기만으로 충분히 원활한 난방을 행할 수 있 도록 한것이다.

또한 본 발명은 다수개의 침실방과 거실을 갖는 주거 공간을 난방함에 있어, 온수분배기에 각 방으로 공급되는 온수의 양을 각 방의 면적에 따라 차등으로 공급하여 각 방이 고른 온도 분포를 유지할 수 있도록 한 것이다.

종래 아파트의 방바닥에 난방을 위해 온수파이프를 설치함에 있어서, 온수파이프의 길이를 대략 50m 정도의 것을 사용함으로 인해 크기가 작은 침실방에 있어서는 대략 50m 하나의 온수파이프만 설치하여도 난방이 가능하나, 크기가 큰 침실방이나 거실에 있어서는 대략 50m 온수파이프 2∼3개를 설치하는 것을 볼 수 있다.

그러나 종래 보일러가 충분한 수압을 발생한다 하더라도 큰 침실방이나 거실등에 있어서, 대략 100m나 150m로 된 일체로된 온수파이프를 설치할 수 없었다.

왜냐하면 보일러에 연결된 온수분배기에 작용하는 수압은 이에 연결된 각각의 온수분배관에 고루 작용함으로 100m의 온수파이프 유속(유량)이나 50m의 온수파이프의 유속(유량)은 동일하여 발열량이 동일함으로 상대적으로 100m의 온수파이프를 배열한 큰방은 50m의 온수파이프를 배열한 작은방보다 방안 온도가 낮게 되는 단점을 갖게 된다.

본 발명은 이와같은 종래의 문제점을 해결토록 한 것으로, 큰방이나 작은방을 막론하고 하나의 온수파이프라인을 설치하되, 온수파이프의 배관 길이가 길은 큰방은 온수파이프 라인에 흐르는 온수는 그 유속(유량)을 증가시켜 많은 발열량을 갖도록 하며, 상대적으로 큰 방에 비해 배관 길이가 짧은 작은방은 온수파이프에 흐르는 온수의 유속을 큰방에 비해 그 유속(유량)을 감소시켜, 큰방이나 작은방 모두 균일한 온도를 유지할 수 있도록 한 것이다.

이를 위해 본 발명은 각 방으로 온수를 배관하는 온수분배기에 각 방으로 연결된 배관부에 유량을 조절하는 유량조절기를 부착하여 각방으로 유입되는 온수유량을 방의 크기에 따라 차등 분배하여 고른 온도 분포를 유지토록 한 것이다.

이와같은 본 발명은 종래의 배관 방식에 비해 그 구성이 간단하여 시공이 용이한 장점을 가지며, 배관 자재가 소형 및 단순화되는 잇점을 갖는 것으로, 이에 대한 구성을 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

보일러(11)와 보일러(11)로부터 온수를 분배하는 온수분배기(12)와 상기 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 및 온수환수관(12B)에는 각방(#1∼#5)에 배열한 온수파이프(P1∼P5)의 양단을 고정하는 온수분배 시스템에 있어서, 상기 각 방(#1∼#5)에 배열되는 난방용 온수파이프(P1∼P5)는 각 방(#1∼#5)마다 각각 하나로된 온수파이프(P1∼P5)로 이를 구성하며, 상기 각 방의 온수파이프(P1∼P5)의 양단을 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 및 온수환수관(12B)에 연결 고정함에 있어, 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B) 일측에 각각의 유량 조절 밸브(V:V1∼V5)를 갖도록 하며, 상기 유량 조절 밸브(V1∼V5)는 통과되는 유량을 수치나 지침 또는 레벨등으로 육안으로 확인 가능한 유량표시부(21)를 가지며, 유량을 조절하는 조절레버(22)와 유량을 차단하는 차단레버(23)를 갖도록 한 것이다.

또한 상기에 있어서, 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 또는 온수환수관 (12B)에 연결되는 온수파이프(P1∼P5) 일측에 전기 전자적으로 작동하는 개폐밸브(EV1∼EV5)를 부착하고, 각방(#1∼#5)의 온도조절기 및 콘트롤러(C)에 의해 자동으로 개폐밸브(EV1∼EV5)를 작동토록 본 발명을 구성할 수 있다.

이와같은 본 발명은 보통 40평 미만의 아파트에서 보는 바와같이 거실방(#1), 큰 침실방(#2), 제1작은방(#3), 제2작은방(#4)과 주방(#5)을 갖는 것을 예로 들어 설명하였으마, 40평 이상의 대형 아파트등에 있어서도, 상기와 동일한 개념으로 각방에 온수파이프를 설치하며, 이를 하나의 온수분배기를 통해 온수를 분배하도록 구성하게 된다.

이와 같은 본 발명인 난방온수 분배시스템을 보다 상세히 설명함과 동시에 그 작용을 살펴보면 다음과 같다.

본 발명은 보통 40평 미만의 아파트에서 보는 바와같이 거실방(#1)과 큰 침실방(#2), 제1작은침실방(#3), 제2작은침실방(#4)와 주방(#5)으로 구성된 5개의 난방구역(ZONE)을 갖는 주거공간을 도면으로 도시하며, 이를 중심으로 설명하기로 한다. 또한 주방(#5)은 거실방(#1)과 일체로 된 배관을 구성할 수 있으며, 거실방(#1)과 주방(#5)이 클 경우 도면에서와 같이 별도의 파이프배관을 설치하게 된다.

이와같이 각방(#1∼#5)에 설치하는 온수파이프(P1∼P5)는 그 양단이 온수분배기(12)의 온수공급관(12A)과 온수환수관(12B)에 각각 연결 고정되며, 상기 온수분배기(12)에 연결 고정되는 온수파이프(P1 P5)의 일측 단부에 유량조절밸브(V1∼V5)를 설치하며 각방(#1∼#5)의 온수파이프(P1∼P5)로 유입되는 온수양을 임의로 조절하게 하는 것이다.

상기 유량조절밸브(V:V1∼V5)는 통과되는 온수의 양을 수치나 지침 레벨등의 유량표시부(21)를 갖도록 하는것을 사용하게 되며, 유량을 임의로 조절하는 유량조절레버(22)와 유량을 차단하는 유량차단레버(23)를 갖는 유량 조절밸브(V)를 사용하는 것이 바람직하다.

이와같은 구성으로된 본 발명에 있어서, 온수를 각방(#1∼#5)으로 분배하는 방법을 설명하면 다음과 같다.

보일러(11)에서 가열된 온수는 온수분배기(12)의 온수공급관(12A)으로 유입되고, 온수공급관(12A)에 연결된 각방(#1∼#5)의 온수파이프(P1∼P5)를 통해 각방(#1∼#5)을 순환하여 가열하고, 온수분배기(12)의 온수환수관(12B)으로 모인 후, 재차 보일러(11)로 유입 가열되는 순환과정을 거쳐 각 방(#1∼#5)을 난방하게 된다.

통상 각방(#1∼#5)에 설치하는 난방파이프(P1∼P5)는 동파이프나 합성수지파이프를 사용하게되며, 큰방이나 작은방을 막론하고 그 직경이 동일한 파이프를 사용하며, 각 방(#1∼#5)의 면적에 따라 온수파이프(P1∼P5)의 길이는 서로 다른 길이를 갖게 된다.

따라서 종래에 있어서는 각 방(#1∼#5)에 온수파이프(P1∼P5)를 설치할 때 대략 50M를 기준으로 하여 온수파이프(P1∼P5)를 배관하되, 거실방(#1)과 큰 침실방(#2)와 같이 면적이 큰 난방구역에 있어서는 50M정도의 온수파이프를 2∼3개 설치하여 온수량을 증가시켜 난방함으로 말미암아 난방구역 전체의 온도 균형을 꾀하였으나, 이와 같이 하나의 방에 온수파이프를 2∼3개 설치하는 것은 온수분배기 (12)의 파이프접속관이 많아지는 단점을 갖게 되며, 이로 인해 배관이 복잡하게 되는 것을 볼 수 있다.

그러나 본 발명에 있어서도, 각 방에 배열하는 온수파이프를 각 방당 1개의 온수파이프를 설치하여 온수분배기(12)의 접속관이 증가되지 않는 단순한 배관을 제공하게 된다.

이와 같은 본 발명에 있어서, 온수파이프의 길이가 짧은 작은방(#3)(#4)(#5)과 온수파이프의 길이가 긴 큰방(#1)(#2)에 온수를 공급함에 있어, 동일한 유속(유량)으로 온수를 공급하게 되면, 온수파이프의 길이가 짧은 작은방(#3)(#4)(#5)는 큰방(#1)(#2)에 비해 온수순환속도가 빨라 작은방(#3)(#4)(#5)는 큰 방(#1)(#2)보다 온도 상승율이 높게 되어 큰방(#1)(#2)는 춥고, 작은방(#3)(#4)(#5)는 더운 온도의 불균일을 보게 된다.

이를 감안하여 본 발명에 있어서는 각방(#1∼#5)로 통하는 온수파이프(P1∼P5)를 연결하는 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B)에 임의의 유량으로 유량값을 조절하는 유량조절밸브(V1∼V5)를 설치하고, 각방의 면적 또는 각방의 온수파이프(P1∼P5)의 길이에 따라 공급되는 유속(유량)에 차등을 주어 각방(#1∼#5)의 온도 분포가 균일하게 유지되도록 한 것이다.

상기 유량조절밸브(V1∼V5)는 통과되는 유량을 지침이나 수치 또는 레벨등으로 식별할 수 있는 유량표시부(21)를 갖는 것이 바람직하며, 유량을 조절하는 조절레버(22)와 유량을 차단하는 유량차단레버(23) 2개의 레버를 갖는 것이 바람직하게 된다.

이와같은 유량조절밸브(V1∼V5)의 유량조절레버를 사용하여 통수되는 온수의 유량을 임의로 세팅하여 각방(#1∼#5)의 각 온수파이프(P1∼P5)의 통과하는 유속(유량)을 제어하여 각방(#1∼#5)의 온도를 균일하게 조절하게 되는 것이다.

상기 유량조절밸브(V1∼V5)의 유량차단레버(23)는 유량을 공급과 차단하는 온/오프 개량의 레버이며, 유량조절레버(22)는 통수되는 유량의 양을 임의로 조절하는 레버이다.

보일러(11)에서 온수분배기(12)의 온수공급관(12A)으로 유입되는 온수가 유량조절밸브(V1∼V5)를 거쳐 순환될 때, 유량조절밸브의 개폐정도에 따라 각방(#1∼#5)의 온수파이프(P1∼P5)로 공급되는 유량에는 차이를 갖게 된다.

즉 거실방(#1)이나 큰 침실방(#2)와 같이 방이 커서 온수파이프(P1)(P2)의 길이가 긴 방에 있어서는 유량조절밸브(V1)(V2)의 개폐량을 크게 하여 유속(유량)을 증가시키며, 작은방(#3)(#4)(#5)과 같이 온수파이프(P3)(P4)가 짧은 방에 있어서는 유량조절밸브(V3)(V4)의 개폐량을 작게 하여 유속(유량)을 감소시켜 각방(#1 #5)의 온도 균형을 세팅하게 된다.

이와같이 유량조절밸브(V:V1∼V5)의 유량은 유량조절레버(22)를 사용하게 되며, 세팅된 유량조절레버(22)는 봉인하여 전문가가 아니면 이를 임의로 조작하지 못하도록 하며, 반면 사용자는 유량조절밸브(V)의 차단레버(23)를 임의로 조작 가능하는것이 바람직하다.

이와같은 이유는 각방(#1∼#5)의 최적상태로 온수공급량을 조절하며, 사용자는 임의로 각방(#1∼#5)의 유량조절레버(22)의 차단레버(23)를 조작하여, 각방의 온도를 임의로 조절하게 하기 위함이다.

이와같은 본 발명은 기존 각 방의 온도제어조절기와 함께 병행 사용도 가능하다. 각방의 온도제어 조절방법은 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B)에 전기 전자적으로 작동하는 온도조절밸브(EV1∼EV5,대개 솔레노이드 타입)를 부착하고,각 방의 온도조절기에 의해 설정된 온도 이상의 온도일 경우, 전기 전자 온도조절밸브(EV1∼EV5)를 전기신호에 의해 닫아 온수의 순환을 차단하며, 설정된 온도 이상의 온도일 경우 온도조절밸브(EV1∼EV5)를 전기신호에 의해 개방시켜 온도의 순환을 개시하여 임의로 온도를 조절하는 것으로, 이와같은 종래의 각방 온도 제어장치로 병행하여 설치도 가능한 것이다.

이와같이 본 발명은 보일러에서 가열된 온수를 각방(#1∼#5)으로 효율적으로 분배하여 주거공간이 온도가 균등하여 쾌적한 환경을 제공하며 균등한 온수분배로 에너지 절약의 효과를 꾀할 수 있게 되는 잇점을 갖게 되는 것이다.

아파트등의 주거공간의 난방에 있어서, 큰방이나 작은방을 막론하고 고른 온도 분포를 유지하는 것이 바람직하며, 이상적인 난방이라 할 것이다.

또한 아파트등의 주거 공간의 난방배관 및 난방공사를 함에 있어, 공사가 수월하며 신속하게 공사를 마무리 하는것이 공사비 절감과 공기 단축에 크게 기여하는 것이라 할 것이다.

본 발명은 아파트등의 주거 공간의 난방배관 분포에 있어서 큰방의 경우 짧은 배관을 여러개 배관함으로 인해 공사의 불편함과 온수분배기에 다수개의 온수파 이프 접속관을 구비한 것을 큰방이라 할 지라도 하나의 온수파이프의 사용으로 파이프배열을 용이토록 하며, 하나의 방에 하나의 온수파이프를 사용함으로, 온수분배기의 접속관의 수를 절감시킬 수 있으며, 특히 각방으로 배열되는 온수파이프에 보일러로부터 온수분배기로 공급되는 온수의 총량에 대하여 각 방의 크기별로 유속(유량)을 조절하는 유량조절밸브를 각기 부착하여 각 방의 온도가 고른 온도분포를 갖도록 한 아주 유용한 발명인 것이다.

Claims

보일러(11)와 보일러(11)로부터 온수를 분배하는 온수분배기(12)와 상기 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 및 온수환수관(12B)에는 각방(#1∼#5)에 배열한 온수파이프(P1∼P5)의 양단을 고정하는 온수분배 시스템에 있어서, 상기 각 방(#1∼#5)에 배열되는 난방용 온수파이프(P1∼P5)는 각 방(#1∼#5)마다 각각 하나로된 온수파이프(P1∼P5)로 이를 구성하며, 상기 각 방의 온수파이프(P1∼P5)의 양단을 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 및 온수환수관(12B)에 연결 고정함에 있어, 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B) 일측에 각각의 유량 조절 밸브(V:V1∼V5)를 갖도록 하되, 상기 유량 조절 밸브(V1∼V5)는 통과되는 유량을 수치나 지침 또는 레벨등으로 육안으로 확인 가능한 유량표시부(21)를 가지며, 유량을 조절하는 조절레버(22)와 유량을 차단하는 차단레버(23)를 갖도록 하며, 상기 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B)에 연결되는 온수파이프(P1∼P5) 일측에 전기 전자적으로 작동하는 개폐밸브(EV1∼EV5)를 부착하고, 각방(#1∼#5)의 온도조절기 및 콘트롤러(C)에 의해 자동으로 개폐밸브(EV1∼EV5)를 작동토록 한 것을 특징으로 하는 난방 온수 분배 시스템.
보일러(11)에서 가열한 온수를 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 및 온수환수관()에 연결한 각방(#1∼#5)의 온수파이프(P1∼P5)로 분배함에 있어서, 각방(#1∼#5)에 설치하는 온수파이프(P1∼P5)를 하나의 파이프로 되게하며, 상기 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B) 일측에 유량(유속)을 조절하는 유량조절밸브(V)로 각 방으로 공급되는 온수의 양을 방의 크기에 따라 차등적으로 공급되도록 하며, 상기 유량조절밸브(V)는 유량을 조절하는 유량조절밸브(22)와 유량을 차단하는 차단레버(23) 2중레버를 갖도록 하며, 각방(#1∼#5)의 크기에 따라 서로 다른 길이의 온수파이프(P1∼P5)을 설치하더라도 균일한 온도 분포를 갖도록 하며, 상기 온수분배기(12)의 온수공급관(12A) 또는 온수환수관(12B)에 전자식 개폐밸브(EV1∼EV5)를 각각 부착하며, 각방(#1∼#5)에 온도조절기와 콘트롤러(C)를 부착하여, 각방의 설정 온도에 따라 전자식 개폐밸브(EV1∼EV5)가 작동되어 각방의 온도를 임의로 조정 가능토록 한 것을 특징으로 하는 난방 온수 분배 방법.
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