KR101038120B1 - 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템 - Google Patents

열매체유를 이용한 바닥 난방시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 온수보일러로 가열 공급되는 온수의 순환에 의해 바닥난방이 이루어지는 온수관로의 외측에 열매체유가 함입된 이중관로의 구성으로 열매체유의 열전도성과 축열성에 의해 열효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 열매체유의 안정적인 공급 및 열매체유의 보조가열수단에 의해 연료소비를 최소화할 수 있도록 한 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 물탱크의 물을 가열하는 온수가열수단이 구비된 온수보일러의 출수구에 온수공급관으로 온수관로와 연결되고, 바닥난방이 이루어지도록 배치되는 온수관로의 끝단은 온수유입관에 연결되어 순환펌프를 통해 온수보일러의 입수구로 물이 순환공급되게 하되 상기 온수공급관에서 온수관로를 다중 연결하여 온수를 공급하기 위한 온수공급분기관과 상기 다중 연결한 온수관로의 물을 합류시켜 온수유입관에 보내지도록 하는 온수합류유입관은 열매체유가 채워지는 열매체유탱크 내부에 각각 설치되고, 상기 열매체유탱크의 바닥면에 각각 구비한 다중공급관체에 열매체유가 함입되는 열매체유관로의 일측단을 체결하고, 상기 다중공급관체의 중심부를 관통하여 열매체유관로의 내부에 온수관로가 삽입설치되는 이중관로에 의해 바닥 난방이 이루어지도록 하는 난방관과, 상기 난방관의 끝단에 해당되는 열매체유관로의 타측단은 열매체유탱크의 바닥면에 각각 구비한 다중유입관체에 체결하여 열매체유탱크와 연결되도록 한 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템을 특징으로 한다.

Description

열매체유를 이용한 바닥 난방시스템 {Heating pipe sistem using thermal oil}
본 발명은 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 온수보일러로 가열 공급되는 온수의 순환에 의해 바닥난방이 이루어지는 온수관로의 외측에 열매체유가 함입된 이중관로의 구성으로 열매체유의 열전도성과 축열성에 의해 열효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러 열매체유의 안정적인 공급 및 열매체유의 보조가열수단에 의해 연료소비를 최소화할 수 있도록 한 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 관한 것이다.
일반적으로 온수보일러는 물이 담겨진 수조를 가열하여 온수를 지속적으로 공급할 수 있도록 하고 있을 뿐만 아니라 이러한 온수를 난방관 순환을 통해 난방이 이루어지도록 하고 있는 것으로 이렇게 온수와 난방수의 공급이 함께 이루어지기 때문에 보편적으로 대중화된 온수보일러가 주로 사용되고 있다.
그러나 온수보일러에 의해 가열된 온수가 난방관을 순환하여 난방을 하게 될 때 난방관에 있는 온수는 바닥을 난방하는 열전달 효율 및 보존성이 떨어지고 열이 쉽게 식게 되므로 연료소모량이 많게 되는 단점이 있었다.
또한, 열매체유를 이용한 보일러가 실용신안 등록 제20-0359575호 등으로 개시된바 있는바, 이러한 열매체유를 이용한 보일러에서는 대체로 보일러본체 내부에 열매체유가 충진된 열매체유조가 설치하여 보일러에서 가열된 열매체유가 난방관으로 순환되어 바닥난방이 이루어지도록 함으로서 축열성 및 열전도성이 좋은 열매체유에 의해 난방효율을 높일 수 있도록 하였다.
그러나 상기와 같은 열매체보일러는 보일러본체 내부에 열매체유조가 설치되어 그 열매체유를 가열할 수 있도록 한 것이므로 열매체유가 누출되는 경우에 열매채유를 가열하기 위한 보일러의 열원에 의해 보일러의 폭발과 같은 안정성에 문제가 있고, 별도의 열매체보일러를 구비해야 되므로 구입비용도 많이 들게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 온수가열수단이 구비된 온수보일러와 연결되어 공급되는 온수에 의해 바닥난방을 하기 위한 난방관을 내측에 온수관로가 구비되고 외측에 열매체유관로가 구비된 이중관로로 이루어진 난방관을 구비하되 온수관로의 온수를 다중 연결하기 위한 온수분기관을 열매체유탱크 내부에 설치함과 아울러 온수분기관에서 연결된 온수관로는 열매체유탱크의 바닥면에 구비한 결합관체에 체결되는 열매체유관의 중심부를 관통하는 형태로 이중관로가 설치되어 열매체유에 의한 열효율성을 높여주면서 열매체유를 안정적으로 공급할 수 있도록 한 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템을 제공함에 있다.
또한, 상기 온수분기관의 내부에 전기히터를 내장한 보조가열수단을 구비하고 온수분기관으로 공급되는 온수유입관로와 온수보일러로 공급되는 온수유출관로에 각각 삼방밸브를 설치하고 상기 삼방밸브에 바이패스관을 연결하여 온수보일러 및 보조가열수단에 의해 연료소비를 최소화하면서 난방효율성을 높일 수 있도록 한 것이다.
본 발명은 물탱크의 물을 가열하는 온수가열수단이 구비된 온수보일러의 출수구에 온수공급관으로 온수관로와 연결되고, 바닥난방이 이루어지도록 배치되는 온수관로의 끝단은 온수유입관에 연결되어 순환펌프를 통해 온수보일러의 입수구로 물이 순환공급되게 하되 상기 온수공급관에서 온수관로를 다중 연결하여 온수를 공급하기 위한 온수공급분기관과 상기 다중 연결한 온수관로의 물을 합류시켜 온수유입관에 보내지도록 하는 온수합류유입관은 열매체유가 채워지는 열매체유탱크 내부에 각각 설치되고, 상기 열매체유탱크의 바닥면에 각각 구비한 다중공급관체에 열매체유가 함입되는 열매체유관로의 일측단을 체결하고, 상기 다중공급관체의 중심부를 관통하여 열매체유관로의 내부에 온수관로가 삽입설치되는 이중관로에 의해 바닥 난방이 이루어지도록 하는 난방관과, 상기 난방관의 끝단에 해당되는 열매체유관로의 타측단은 열매체유탱크의 바닥면에 각각 구비한 다중유입관체에 체결하여 열매체유탱크와 연결되도록 한 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템을 특징으로 한다.
본 발명은 온수보일러로 가열 공급되는 온수의 순환에 의해 바닥난방이 이루어지는 온수관로의 외측에 열매체유가 함입된 이중관로의 구성으로 열매체유의 열전도성과 축열성에 의해 난방효율을 향상시킬 수 있게 됨과 아울러 온수공급분기관과 온수합류유입관은 열매체유가 채워지는 열매체유탱크 내부에 각각 설치되어 다중의 온수관로가 외부에 노출되지 않고 열매체유에 잠기도록 하여 온수관로의 가열된 물의 열손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기 온수공급분기관의 내부에 전기히터로 이루어진 보조가열수단을 구비하여 온수보일러를 이용하여 물탱크의 물을 1차 가열하여 공급되는 온수공급분기관의 물을 보조가열수단에 의해 2차 가열되는 수단으로 온수가열시간을 신속하게 설정된 온도로 가열할 수 있도록 함과 아울러 온수보일러에 의해 온수가 설정온도에 도달하는 경우에는 온수보일러의 작동은 중단시키고 온수공급분기관의 보조가열수단에 의해서만 난방이 이루어지도록 하면서 온수보일러의 물탱크 방향으로는 물의 순환을 차단하고 바이패스관은 개방되어 온수관로의 물이 바이패스관을 통해 순환공급이 되도록 하는 수단으로 연료소비를 줄이면서 열효율성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 전체적인 구성을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 열매체유탱크 부분을 나타낸 확대 단면도.
도 3은 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 열매체유탱크 바닥면에 설치되는 난방관 연결부분 확대 단면도.
도 4는 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 열매체유탱크부분의 평단면 예시도.
도 5는 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 온수보일러의 물탱크를 이용한 온수순환경로를 나타낸 구성도.
도 6은 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 바이패스관을 이용한 온수순환경로를 나타낸 구성도.
도 7은 본 발명의 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템에 따른 바이패스관의 또 다른 설치상태를 나타낸 확대 단면도.
도 8은 상기 도 7의 구성에 따른 바이패스관을 이용한 온수순환경로를 나타낸 구성도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 등에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명은 물탱크의 물을 가열하는 온수가열수단이 구비된 온수보일러(10)의 출수구(11)에 온수공급관(12)으로 온수관로(30)와 연결되고, 바닥난방이 이루어지도록 배치되는 온수관로(30)의 끝단은 온수유입관(14)에 연결되어 순환펌프(15)를 통해 온수보일러(10)의 입수구(13)로 물이 순환공급되게 하는 수단으로 이루어져 있으며, 출수구(11)와 입수구(13)에는 개폐밸브(11a)가 설치되어 있다.
상기 온수공급관(12)에서 온수관로(30)를 다중 연결하여 온수를 공급하기 위한 온수공급분기관(31)과 상기 다중 연결한 온수관로(30)의 물을 합류시켜 온수유입관(14)에 보내지도록 하는 온수합류유입관(35)은 열매체유가 채워지는 열매체유탱크(50) 내부에 각각 설치되어 다중의 온수관로(30)가 외부에 노출되지 않고 열매체유에 잠기도록 하여 온수관로(30)의 가열된 물의 열손실을 최소화할 수 있도록 한다.
상기 온수공급분기관(31) 및 온수합류유입관(35)에 각각 조절밸브(32)를 설치하여 온수관로(30)에 물을 공급 및 차단할 수 있도록 하되 조절밸브(32)는 열매체유탱크(50)의 외부로 돌출되게 설치되는 조절레버(33)에 의해 간편하게 개폐를 할 수 있도록 함이 바람직하다.
상기 온수공급분기관(31)의 내부에 전기히터로 이루어진 보조가열수단(25)을 구비하여 온수공급분기관(31)내부의 물을 보조가열할 수 있도록 한 것으로, 이는 온수보일러(10)를 이용하여 물탱크의 물을 1차 가열하여 공급되는 온수공급분기관(31)의 물을 보조가열수단(25)에 의해 2차 가열되는 수단으로 온수가열시간을 신속하게 설정된 온도로 가열할 수 있도록 함과 아울러 온수보일러(10)에 의해 온수가 설정온도에 도달하는 경우에는 온수보일러(10)의 작동은 중단시키고 온수공급분기관(31)의 보조가열수단(25)에 의해서만 난방이 이루어지도록 함으로써 연료소비를 줄이면서 열효율성을 높이고자 함에 있다.
상기 열매체유탱크(50)의 바닥면에는 다수의 난방을 설치하기 위한 다중공급관체(52)를 각각 구비하고 상기 다중공급관체(52)에 열매체유가 함입되는 열매체유관로(40)의 일측단을 체결하고, 상기 다중공급관체(52)의 중심부를 관통하여 열매체유관로(40)의 내부에 온수관로(30)가 삽입설치되는 이중관로에 의해 바닥 난방이 이루어지도록 하는 난방관(20)이 구비되어 온수관로(30)의 온수에 의해 전도되는 가열온도가 온수관로(30)의 외측에 함입되는 열매체유관로(40)의 열매체유를 가열할 수 있도록 하여 열매체유의 열전도성과 축열성에 의해 열효율을 높일 수 있도록 한다.
상기 난방관(20)의 끝단에 해당되는 열매체유관로(40)의 타측단은 열매체유탱크(50)의 바닥면에 각각 구비한 다중유입관체(54)에 체결하여 열매체유탱크(50)와 연결되도록 한 수단으로 열매체유탱크(50)내부의 열매체유가 다중공급관체(52)에서 열매체유관로(40)를 거쳐 다중유입관체(54)를 통해 열매체유탱크(50)로 연통되는 형태로 이루어져 있다.
상기 온수공급관(12)과 온수유입관(14)에 각각 삼방밸브(62)(62')가 구비되어 그 삼방밸브(62)(62')에 바이패스관(60)이 연결된 수단에 의해 온수보일러(10)의 가동시에는 바이패스관(60)은 차단하여 온수관로(30)의 물이 온수보일러(10)의 물탱크로 순환공급되도록 하고, 온수보일러(10)의 가동을 중단시키는 경우에는 온수보일러(10)의 물탱크 방향으로는 물의 순환을 차단하고 바이패스관(60)은 개방되어 온수관로(30)의 물이 바이패스관(60)을 통해 순환공급이 되도록 하되 온수공급분기관(31)에 설치된 보조가열수단(25)에 의해 온수관로(30)의 물을 가열할 수 있도록 함이 바람직하다.
그리고 상기 바이패스관(60)의 또 다른 구성으로, 열매체유탱크(50) 내부에 온수공급관(12)과 온수유입관(14)의 삼방밸브(62)(62')를 각각 구비하고 그 삼방밸브(62)(62')에 바이패스관(60)을 연결하는 수단으로 열매체유탱크(50) 내부에 바이패스관(60)이 설치되도록 함으로서 온수관로(30)의 물이 열매체유탱크(50) 내부의 열매체유에 잠겨져 있는 온수공급관(12) 및 온수유입관(14)을 통해 물이 순환공급되도록 하여 온수관로(30)의 열손실을 최소화할 수 있도록 한 것이다.
상기 온수공급분기관(31)과 온수합류유입관(35)은 일측에 에어변(70)이 설치되어 온수관로(30)에 있는 에어를 배출할 수 있도록 하고, 온수공급분기관(31)의 압력을 조절하기 위한 압력조절밸브(도시되지 않음) 등이 설치되며, 상기 삼방밸브(62)(62')는 온수보일러(10)와 작동과 연계되어 제어부에 의해 개폐가 이루어질 수 있도록 한다.
또한, 온수공급분기관(31)에 설치된 보조가열수단(25)에 의해 온수관로(30)의 물을 가열하여 바이패스관(60)을 통해 온수순환공급이 되도록 하는 경우에는 온수공급분기관(31)의 상측에 보충수통(31a)을 설치하여 보충수를 공급하도록 함이 바람직하다.
이와 같이 본 발명은 온수보일러(10)에 의해 가열되어 온수관로(30)로 순환공급되는 온수는 온수관로(30) 외측을 감싸고 있는 열매체유에 의해 열손실을 최소화하면서 축열성과 열전도율이 높은 열매체유에 의한 난방을 하게 되므로 연료소모를 줄이면서 난방효율을 높여주게 되고 보일러 본체에서 열매체유를 가열하지 않고 난방관에 함입된 열매체유에 의해 난방이 이루어지므로 열매체유의 사용을 안전하게 할 수 있게 된다
즉, 본 발명은 온수보일러(10)의 물탱크와 연결되어 바닥 난방이 이루어지도록 온수 순환이 이루어지는 온수관로(30)는 온수보일러(10)의 출수구(11)에 온수공급관(12)으로 온수관로(30)가 연결되고, 바닥난방이 이루어지도록 배치되는 온수관로(30)의 끝단은 온수유입관(14)에 연결되어 순환펌프(15)를 통해 온수보일러(10)의 입수구(13)로 물이 순환공급되게 하는 수단으로 이루어지되 상기 온수관로(30)는 외측을 열매체유로 감싸고 있는 형태의 열매체유관로(40)로 이루어진 이중관로에 의해 바닥 난방이 이루어지도록 하는 난방관(20)이 구비되어 온수관로(30)의 온수에 의해 전도되는 가열온도가 온수관로(30)의 외측에 함입되는 열매체유관로(40)의 열매체유를 가열할 수 있도록 하여 열매체유의 열전도성과 축열성에 의해 열효율을 높일 수 있게 된다.
이때 온수공급관(12)에서 온수관로(30)를 다중 연결하여 온수를 공급하기 위한 온수공급분기관(31)과 상기 다중 연결한 온수관로(30)의 물을 합류시켜 온수유입관(14)에 보내지도록 하는 온수합류유입관(35)은 열매체유가 채워지는 열매체유탱크(50) 내부에 각각 설치되어 온수공급분기관(31)과 온수합류유입관(35)이 다중의 온수관로(30)가 외부에 노출되지 않고 열매체유에 잠겨 있는 상태가 되므로 온수관로(30)의 가열된 물의 열손실을 최소화할 수 있게 된다.
그리고 상기 온수공급분기관(31)의 내부에 보조가열수단(25)이 구비되어 온수보일러(10)를 이용한 1차 가열 및 보조가열수단(25)에 의한 2차 가열에 의해 온수관로(30)의 물을 급속가열할 수 있게 되고, 온수보일러(10)에 의해 온수가 설정온도에 도달하는 경우에는 온수보일러(10)의 작동은 중단시키고 온수공급분기관(31)의 보조가열수단(25)에 의해서만 난방이 이루어지도록 함과 아울러 온수보일러(10)에 의해 온수가 설정온도에 도달하는 경우에는 온수보일러(10)의 작동은 중단시키고 온수공급분기관(31)의 보조가열수단(25)에 의해서만 난방이 이루어지도록 하되 보조가열수단(25)으로만 난방이 이루어지도록 하는 경우에는 온수공급관(12)과 온수유입관(14)에 각각 구비된 삼방밸브(62)(62')에 의해 온수보일러(10)의 물탱크 방향으로는 물의 순환을 차단하고 바이패스관(60)은 개방되어 온수관로(30)의 물이 바이패스관(60)을 통해 순환공급이 되도록 함으로서 연료소비를 줄이면서 열효율성을 높일 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
10 : 온수보일러 11 : 출수구
11a : 개폐밸브 12 : 온수공급관
13 : 입수구 14 : 온수유입관
15 : 펌프 20 : 난방관
25 : 보조가열수단 30 : 온수관로
31 : 온수공급분기관 31a : 보충수통
32 : 조절밸브 33 : 조절레버
35 : 온수합류유입관 40 : 열매체유관로
50 : 열매체유탱크 52 : 다중공급관체
54 : 다중유입관체 60 : 바이패스관
62,62' : 삼방밸브 70 : 에어변

Claims (5)

  1. 물탱크의 물을 가열하는 온수가열수단이 구비된 온수보일러(10)의 출수구(11)에 온수공급관(12)으로 온수관로(30)와 연결되고, 바닥난방이 이루어지도록 배치되는 온수관로(30)의 끝단은 온수유입관(14)에 연결되어 순환펌프(15)를 통해 온수보일러(10)의 입수구(13)로 물이 순환공급되게 하되
    상기 온수공급관(12)에서 온수관로(30)를 다중 연결하여 온수를 공급하기 위한 온수공급분기관(31)과 상기 다중 연결한 온수관로(30)의 물을 합류시켜 온수유입관(14)에 보내지도록 하는 온수합류유입관(35)은 열매체유가 채워지는 열매체유탱크(50) 내부에 각각 설치되고,
    상기 열매체유탱크(50)의 바닥면에 각각 구비한 다중공급관체(52)에 열매체유가 함입되는 열매체유관로(40)의 일측단을 체결하고, 상기 다중공급관체(52)의 중심부를 관통하여 열매체유관로(40)의 내부에 온수관로(30)가 삽입설치되는 이중관로에 의해 바닥 난방이 이루어지도록 하는 난방관(20)과,
    상기 난방관(20)의 끝단에 해당되는 열매체유관로(40)의 타측단은 열매체유탱크(50)의 바닥면에 각각 구비한 다중유입관체(54)에 체결하여 열매체유탱크(50)와 연결되도록 한 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 온수공급분기관(31) 및 온수합류유입관(35)에 각각 조절밸브(32)를 설치하여 온수관로(30)에 물을 공급 및 차단할 수 있도록 하되 조절밸브(32)는 열매체유탱크(50)의 외부로 돌출되게 설치되는 조절레버(33)에 의해 개폐할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 온수공급분기관(31)의 내부에 전기히터로 이루어진 보조가열수단(25)을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 온수공급관(12)과 온수유입관(14)에 각각 삼방밸브(62)(62')가 구비되어 그 삼방밸브(62)(62')에 바이패스관(60)이 연결된 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 열매체유탱크(50) 내부에 온수공급관(12)과 온수유입관(14)의 삼방밸브(62)(62')를 각각 구비하고 그 삼방밸브(62)(62')에 바이패스관(60)을 연결하는 수단으로 열매체유탱크(50) 내부에 바이패스관(60)이 설치되도록 한 것을 특징으로 하는 열매체유를 이용한 바닥 난방시스템.
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