KR101191889B1 - 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템 - Google Patents

Abstract

벽체와 내부에 온수배관이 매설된 상부슬라브, 상기 상부슬라브와 정해진 간격만큼 이격되어 형성된 하부슬라브 및 상기 벽체와 상부슬라브, 하부슬라브로 둘러싸여 형성된 공간부로 구성된 이중슬라브식 구들과, 상기 상부슬라브의 온수배관에 난방용 온수를 공급하고 연소가스를 가스배출관으로 배출하는 보일러와 상기 하부슬라브를 관통하여 상기 공간부와 연결된 다수의 가스배급관, 상기 보일러의 가스배출관과 상기 가스배급관의 사이에 설치되어 상기 보일러의 가스배출관으로부터 이동된 연소가스를 분배하는 가스분배기, 상기 하부슬라브를 관통하여 상기 공간부와 연결되어 상기 공간부의 연소가스를 배출하는 다수의 가스수집관, 상기 가스수집관을 통해 이동된 연소가스를 수집하는 가스수집기, 일단이 상기 가스수집기와 연결되고 타단이 외부 공간으로 돌출되어 상기 가스수집기에 수집된 가스를 외부로 방출하는 굴뚝을 더 포함하여 구성된다.
본 발명은 보일러의 연소가스에 포함된 잉여열기를 이용하므로, 에너지를 이용하는 효율을 높일 수 있고, 에너지의 소비를 줄여 비용을 절감하고 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.
또한 본 발명은 난방이 필요한 곳에만 난방이 가능하도록 사용자의 선택적인 난방이 가능하고, 난방이 필요한 어느 층에서도 이를 적용하는 것이 가능하다.

Description

이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템{Heating System Using Double Slave Hypocaust}

본 발명은 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보일러의 연소 후 발생되는 열기를 포함한 연소가스를 이중슬라브식 구들로 보내어 상기 연소가스의 잉여열기를 난방에 이용하는 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템에 관한 것이다.

일반적으로 주택이나 아파트 등에 설치되는 난방시스템은 난방분배기를 이용하여 각 세대 내의 방과 거실, 주방 등에 대한 난방 조절이 가능하도록 구성된 개별 난방 시스템 또는 중앙 난방 시스템이 있으며, 온수식과 온풍식으로 구분된다. 특히 대부분의 주택이나 아파트 등에 주로 설치되는 온수식 난방의 경우, 실내공기를 직접 데워주는 온풍식 난방과는 달리 보일러에서 데워진 뜨거운 온수를 각 방의 난방 배관에 통과시켜 방바닥을 데우고, 방바닥에 접촉하여 데워진 하부의 따뜻한 공기가 상승하게 되면 상부의 찬 공기가 방바닥으로 내려오는 대류현상에 의하여 난방이 이루어지게 되는 것이다.

하지만 지금까지의 난방시스템은 보일러가 물을 가열하여 온수를 만든 후 열기가 남아있는 연소가스를 바로 외부로 배출하는 것으로, 연소가스의 열기를 재활용하지 못했다.

또한, 온도가 급격히 떨어지는 동절기에 적정한 실내의 온도를 유지하기 위해 보일러를 구동하는 시간이 길어짐에 따라 에너지의 소비가 증가되기 때문에 에너지의 효율을 높이고 보일러 가동시간을 줄여 연료소모를 줄이는 새로운 방식의 난방시스템이 필요하게 되었다.

대한민국등록실용신안 20-0455944(2011년 9월 27일 등록)

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 종래의 온수난방시스템에 적용이 가능하고 에너지의 소비 효율을 높여 에너지 소비를 줄이도록 벽체와 상부슬라브, 하부슬라브 및 공간부로 구성된 이중슬라브식 구들을 제공하는 것이다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 이중슬라브식 구들을 이용하되, 보일러에서 발생한 연소가스를 가스분배기를 통해 이중슬라브식 구들의 공간부로 이동시켜 연소가스가 내포한 잉여열기를 통해 상부슬라브를 가열하는 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 지하층부터 지상층까지 어느 곳에서도 적용이 가능한 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템은 벽체와; 내부에 온수배관이 매설된 상부슬라브; 상기 상부슬라브와 정해진 간격만큼 이격되어 형성된 하부슬라브; 및 상기 벽체와 상부슬라브, 하부슬라브로 둘러싸여 형성된 공간부;로 구성된 이중슬라브식 구들과, 상기 상부슬라브의 온수배관에 난방용 온수를 공급하고 연소가스를 가스배출관으로 배출하는 보일러와; 일단이 상기 하부슬라브를 관통하여 상기 공간부와 연결된 다수의 가스배급관; 일측에 상기 가스배출관의 일단이 연결되고, 타측에 상기 가스배급관 타단이 연결되도록 상기 가스배출관과 가스배급관 사이에 설치되어, 상기 보일러의 가스배출관으로부터 이동된 연소가스를 상기 다수의 가스배급관을 통해 분배하는 가스분배기; 일단이 상기 하부슬라브를 관통하고 상기 공간부 연결되어, 상기 공간부의 연소가스를 배출하는 다수의 가스수집관; 일단이 상기 가스수집관의 타단에 연결되어 상기 가스수집관으로부터 이동된 연소가스를 상기 가스수집관을 통해 수집하는 가스수집기; 일단이 상기 가스수집기의 타측과 연결되고, 타단이 외부 공간으로 돌출되어 상기 가스수집기에 수집된 가스를 외부로 방출하는 굴뚝;을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템에 있어서, 상기 가스배급관의 내부에 설치되어 선택적으로 개폐됨으로써 가스분배기로부터 가스를 공급 및 차단하는 개폐수단;을 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템에 있어서, 실내의 벽체 일부에 설치되어 가스 누출을 감지하면 상기 보일러에 신호를 보내 보일러의 전원을 차단시키고, 상기 개폐수단에 신호를 보내 개폐수단을 닫아 상기 공간부에 더 이상 가스가 공급되지 않도록 하는 가스감지센서;를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템에 있어서, 가스배급관과 가스배출관 및 굴뚝의 각각의 하단 일부에 설치되어 그을음을 모아 제거할 수 있는 소재구;를 더 구비한 것을 특징으로 한다.

본 발명은 보일러의 연소가스에 포함된 잉여열기를 이용하므로, 에너지 이용효율을 높일 수 있고, 에너지의 소비를 줄여 비용을 절감하고 환경오염을 줄일 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명은 난방이 필요한 곳에만 난방이 가능하도록 사용자의 선택적인 난방이 가능하고, 난방이 필요한 어느 층에서도 이를 적용하는 것이 가능하다.

도 1은 본 발명의 실시예를 나타낸 종단면도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 평면도.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 2을 참조하면 이중슬라브식 구들은 벽체(10)와 상부슬라브(20), 상기 상부슬라브(20)와 정해진 간격만큼 이격되어 형성된 하부슬라브(30) 및 상기 벽체(10)와 상부슬라브(20), 하부슬라브(30)로 둘러싸여 형성된 공간부(40);로 구성된다.

상기 상부슬라브(20)는 내부에 온수가 흐르는 유로를 형성하도록 온수배관(21)이 매설되어 있다.

또한, 하부슬라브(30)는 상기 상부슬라브(30)와 평행하게 설치된 것이 바람직하다.

상기 공간부(40)는 구획을 나누어 복수개(예컨대, 방 또는 거실의 위치에 따라 나누어진 개수 등)로 분리가 가능하고 분리할 수 있는 개수는 별도로 한정하지는 않는다.

상기 이중슬라브식 구들은 보일러(50)에서 가열된 온수가 상부슬라브(20)에 매설된 온수배관(21)에 흐르면서 온수가 포함하는 열기에 의해 바닥(상부슬라브(20))과 그 상부 공간은 난방이 되고, 보일러(50)에서 연료가 연소하며 발생한 연소가스가 상기 이중슬라브식 구들 내부의 공간부(40)를 지나가며 연소가스에 포함된 열기가 바닥(상부슬라브(20))과 그 상부 공간에 전해지므로 온수난방시스템의 난방효과를 더욱 높이고 에너지를 절약할 수 있다.

본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템은 벽체(10)와; 상부슬라브(20); 상기 상부슬라브(20)와 정해진 간격만큼 이격되어 형성된 하부슬라브(30); 및 상기 벽체(10)와 상부슬라브(20), 하부슬라브(30)로 둘러싸여 형성된 공간부(40);로 구성된 이중슬라브식 구들과, 보일러(50)와 가스분배기(60), 가스수집기(70), 굴뚝(80) 및 가스감지센서(90)를 더 포함한다.

상기 보일러(50)는 상기 상부슬라브(20)의 온수배관(21)에 난방용 온수를 공급하고, 기름 또는 가스, 연탄 등을 연료로 연소하여 발생한 연소가스를 가스배출관(51)으로 배출하는 것이 바람직하다.

상기 가스배출관(51)은 일단이 상기 보일러(50)와 연결되고 타단이 상기 가스분배기(60)와 연결되어 상기 보일러(50)에서 발생한 연소가스를 상기 가스분배기(60)로 전달하는 통로역할을 한다.

상기 가스분배기(60)는 가스배급관(61)이 연결되어, 상기 보일러(50)에서 발생된 연소가스를 상기 가스배급관(61)을 통해 분배한다.

그리고 상기 가스배급관(61)은 일단이 상기 가스분배기(60)의 타측에 연결되고 타단이 상기 하부슬라브(30)를 관통하고 상기 공간부(40)에 연결되어, 상기 가스분배기(60)가 분배한 연소가스를 각각의 공간부(40)에 배급하는 통로역할을 한다.

또한 상기 가스배급관(61)은 내부에 개폐수단(62)을 포함하며 사용자의 선택(예컨대, 코크밸브 등의 조작)에 따라 개폐수단(62)을 개폐함으로써 상기 공간부(40)에 공급되는 연소가스를 공급 또는 차단하여 선택적인 난방이 가능하다.

상기 가스수집기(70)는 가스수집관(71)의 일단과 연결되어 상기 공간부(40)에서 배출되는 가스를 수집한다.

상기 가스수집관(71)은 타단이 상기 하부슬라브(30)를 관통하며 상기 공간부(40)의 일부와 연결되고 일단은 상기 가스수집기(70)의 일측과 연결되며, 상기 공간부(40)가 넓거나 여러 개로 구획되어 형성된 경우, 그에 따라 다수개가 설치될 수 있고 그 개수는 별도로 한정하지 않는다.

한편 상기 가스분배기(60)는 상기 하부슬라브(30) 중앙부의 하방에 위치하여 연소가스가 각 분리된 공간부(40)에 빠르게 전달되도록 상기 가스배급관(61)을 가능한 짧게 설치하는 것이 바람직하고, 상기 가스수집관(71)은 상기 공간부(40)의 벽체(10) 부근에 설치되어 상기 연소가스가 공간부(40)의 가장자리까지 이동하여 열기를 전달하는 것이 바람직하지만 그 위치는 별도로 한정하지 않는다. 다시 말해 분리된 공간부(40)를 기준(예컨대, 사각형 등)으로 보면 한 모퉁이에서 대각선 방향의 모퉁이를 향해 연소가스가 이동가능하고, 상부슬라브(20) 또는 하부슬라브(30)를 기준(예컨대, 사각형 등)으로 보면 연소가스가 중앙부에서 방사형으로 뻗어나가는 형태로 실내(상부슬라브(20)의 상부 공간)의 가장자리까지 난방이 가능한 것이다.

도 1에는 보일러(50)가 하부슬라브(30)의 하방에 위치한 것으로 도시되었으나, 상기 보일러(50)는 건물의 외부 또는 실내에 위치할 수 있으며 그에 따라 가스가 이동하는 관의 위치는 달라질 수 있다. 벽난로가 설치되어 난방을 하는 경우에도 벽난로에서 연소된 가스를 가스배출관(51), 가스배급관(61) 등의 위치를 변경하여 난방이 가능하다.

그리고 보일러(50)에서 연소된 가스가 상기 공간부(40)에서만 열기를 전달하는 것이 아니고, 가스배출관(51)과 가스배급관(61)의 내부에서 가스가 이동할 때 열기가 주변으로 전달될 수 있으며, 가스수집관(71)의 내부에서 이동하는 가스 또한 열기가 일부 남아있으므로 주변으로 열기가 전달되어 보일러(50) 주변에도 난방이 가능하다.

또한 도 1과 도 2에서는 가스수집기(70)가 한쪽으로 치우쳐 도시되었지만, 상기 가스수집기(70)는 가스의 고른 배출을 위해 가스수집관(71)과 각 공간부(40)가 연결된 위치와 동일한 거리에 위치하는 것이 바람직하고 그 거리를 정도를 특별히 한정하지는 않고 동일한 거리로 한정하지도 않는다.

그리고 상기 다수의 가스수집관(71)은 재질과 직경이 서로 동일한 것이 바람직하다.

상기 굴뚝(80)은 상기 가스수집기(70)의 타측에 일단이 연결되고 타단이 외부로 돌출되어 열기가 소진된 연소가스를 외부로 배출한다.

상기 가스수집기(70)를 통해 열기가 소진된 연소가스가 모여서 외부로 배출되므로 상기 가스수집기(70) 내부의 압력은 높아지게 되므로 압력차에 의해 상기 굴뚝(80)을 통해 외부 공기가 유입되는 역풍을 방지할 수 있게 된다.

상기 가스배급관(61)과 가스수집관(71) 및 굴뚝(80)의 하단 일부에는 그을음을 모아 제거할 수 있도록 각각 소재구(63, 72, 81)가 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같은 본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템은 실내(상부슬라브(20)의 상부 공간)에 가스감지센서(90)를 별도로 설치하여 연소가스가 누출되는지 감지하는 것이 바람직하고, 만약 가스 누출이 감지되면 상기 보일러(50)에 신호를 보내 보일러(50)의 전원을 차단시키며, 상기 개폐수단(62)에 신호를 보내 개폐수단(62)을 닫아 상기 공간부(40)에 더 이상 가스가 공급되지 않도록 한다. 예컨대, 상기 보일러(50)의 전원을 차단시킬 때에는 상기 가스감지센서가(90) 스위치(미도시)에 신호를 보내 회로상에서 단락시킴으로써 전원을 차단할 수 있고, 상기 개폐수단(62)을 닫을 때에는 사용자가 코크밸브 등을 이용하여 연소가스의 배급을 막지 않더라도 구동부(미도시)에 신호를 보내 상기 개폐수단(62)이 닫힐 수 있으며, 이는 통상의 기술자라면 누구나 용이하게 실시할 수 있는 사항이다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템은 다음과 같이 작동된다.

사용자가 보일러(50)의 전원을 켜서 난방을 시작하면 상기 보일러(50)는 기름 또는 가스, 연탄 등의 연료를 소모시키며 물을 가열하여 난방용 온수를 발생시키고, 상기 온수는 상부슬라브(20)에 매설되어 있는 온수배관(21)을 흐르며, 온수가 포함하는 열기는 상부슬라브(20)와 상기 상부슬라브(20)의 상부공간(예컨대, 실내 등)에 전달되어 난방이 된다.

한편 상기 보일러(50)가 작동할 때 연료가 소모되며 발생하는 열기를 포함한 연소가스는 가스배출관(51)을 통해 가스분배기(60)로 이동되며, 상기 가스분배기(60)는 개폐수단(62)이 열려있는 가스배급관(61)을 통해 공간부(40)로 연소가스를 공급한다.

그리고 상기 공간부(40)의 연소가스는 열기를 상기 상부슬라브(20)와 상부슬라브(20)의 상부공간(예컨대, 실내 등)에 전달되어 난방의 효율을 더욱 높여준다.

만약 난방을 원하지 않는 방이 있다면 사용자가 코크밸브 등을 직접 조작하여 개폐수단(62)을 닫아 연소가스가 난방을 원하지 않는 방으로 유입되지 않도록 할 수 있다.

상기 개폐수단(62)은 사용자에 의해 개폐될 수 있는 것으로 통상 코크밸브를 통해 개폐하는 것이 바람직하나 그 수단을 한정하지는 않는다.

상기 공간부(40)에서 열기를 전달하여 열기가 소진된 연소가스는 가스수집관(71)을 통해 가스수집기(70)로 모이고, 굴뚝(80)을 통해 외부 공간으로 빠져나간다.

상기 가스수집기(70)에 열기가 소진된 연소가스가 모이게 되면 압력이 대기압에 비해 높아져 상기 굴뚝(80)을 통해 배출되므로 연소가스를 이용한 난방중에는 외부 공기가 굴뚝(80)을 통해 들어오지 않는다.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템을 실시하기 위한 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

10 : 벽체 20 : 상부슬라브
21 : 온수배관 30 : 하부슬라브
40 : 공간부 50 : 보일러
51 : 가스배출관 60 : 가스분배기
61 : 가스배급관 62 : 개폐수단
63 : 소재구 70 : 가스수집기
71 : 가스수집관 72 : 소재구
80 : 굴뚝 81 : 소재구
90 : 가스감지센서

Claims (4)

1. 벽체(10)와;
   내부에 온수배관(21)이 매설된 상부슬라브(20);
   상기 상부슬라브(20)와 정해진 간격만큼 이격되어 형성된 하부슬라브(30); 및
   상기 벽체(10)와 상부슬라브(20), 하부슬라브(30)로 둘러싸여 형성된 공간부(40);
   로 구성된 이중슬라브식 구들과,
   상기 상부슬라브(20)의 온수배관(21)에 난방용 온수를 공급하고 연소가스를 가스배출관(51)으로 배출하는 보일러(50)와;
   일단이 상기 하부슬라브(30)를 관통하여 상기 공간부(40)와 연결된 다수의 가스배급관(61);
   일측에 상기 가스배출관(51)의 일단이 연결되고, 타측에 상기 가스배급관(61)의 타단이 연결되도록 상기 가스배출관(51)과 가스배급관(61) 사이에 설치되어, 상기 보일러(50)의 가스배출관(51)으로부터 이동된 연소가스를 상기 다수의 가스배급관(61)을 통해 분배하는 가스분배기(60);
   일단이 상기 하부슬라브(30)를 관통하고 상기 공간부(40)와 연결되어, 상기 공간부(40)의 연소가스를 배출하는 다수의 가스수집관(71);
   일단이 상기 가스수집관(71)의 타단에 연결되어 상기 가스수집관(71)으로부터 이동된 연소가스를 상기 가스수집관(71)을 통해 수집하는 가스수집기(70);
   일단이 상기 가스수집기(70)의 타측과 연결되고, 타단이 외부 공간으로 돌출되어 상기 가스수집기(70)에 수집된 가스를 외부로 방출하는 굴뚝(80);
   을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 가스배급관(61)은 내부에 선택적으로 개폐됨으로써 가스분배기(60)로부터 가스를 공급 및 차단하는 개폐수단(62);
   을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   실내의 벽체 일부에 설치되어 가스 누출을 감지하면 상기 보일러(50)에 신호를 보내 보일러(50)의 전원을 차단시키고, 상기 개폐수단(62)에 신호를 보내 개폐수단(62)을 닫아 상기 공간부(40)에 더 이상 가스가 공급되지 않도록 하는 가스감지센서(90);
   를 더 구비한 것을 특징으로 하는 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템.
4. 제 1 항에 있어서,
   가스배급관(61)과 가스수집관(71) 및 굴뚝(80)의 각각의 하단 일부에 설치되어 그을음을 모아 제거할 수 있는 소재구(63, 72, 81);
   를 더 구비한 것을 특징으로 하는 이중슬라브식 구들을 이용한 난방시스템.

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