KR101842068B1 - 초절전 축열 난방 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 열선을 이용하여 난방수를 가열하는 방식의 초절전 축열 난방 시스템에 관한 것이다. 상기 축열 난방 시스템은, 난방수가 유입되는 난방 파이프; 상기 난방 파이프의 내부를 따라 연장되고 전기 에너지에 의해 발열되는 히팅 케이블; 상기 히팅 케이블에 전기를 공급하기 위한 전원부; 를 포함하고, 상기 히팅 케이블은, 전기가 공급되는 제1 열선; 상기 제1 열선을 덮는 제1 피복; 전기가 공급되는 제2 열선; 상기 제2 열선을 덮는 제2 피복; 상기 제1 피복과 상기 제2 피복을 덮는 외피부; 를 포함하고, 상기 제1 열선과 상기 제2 열선은 서로 통전된다.
이러한 구성에 따르면, 열선의 일측 단부만 전원에 연결되도록 하여 열선의 길이에 따른 문제를 해결하고 열선과 전원의 연결부에서 열선이 끊어지는 문제를 방지하여 유지보수 비용을 줄일 수 있는 초절전 축열 난방 시스템을 제공할 수 있다.

Description

초절전 축열 난방 시스템{Heat storage heating system to save power}
본 발명은 열선을 이용하여 난방수를 가열하는 방식의 초절전 축열 난방 시스템에 관한 것이다.
습식난방은 난방 파이프(엑셀 파이프)를 바닥에 깔고 그 위에 모르타르를 타설하고 마감하는 방식이다. 건식난방은 모르타르 타설을 하지 않고, 난방 파이프가 삽입될 수 있게 홈이 가공되어 있는 패널을 바닥에 깔고 그 위에 난방 파이프를 삽입하여 시공하는 방식을 말한다. 건식난방은 모르타르 양생 시간과 작업환경 등의 제약으로 인해 습식난방 시공이 어려울 경우 아주 적합한 공법이다.
도 1은 종래의 건식난방에서 열선을 이용한 난방 시스템을 도시하는 도면이다.
난방패널(10)의 홈(11)에 난방 파이프(20)를 지그재그 형태로 깐다. 난방 파이프(20)의 내부에는 열선(히팅 케이블)(30)이 삽입되고, 열선(30)과 난방 파이프(20) 사이의 공간에는 난방수가 채워지게 된다. 열선(30)에 전기가 공급되면, 열선(30)이 발열되어 난방수를 데우는 방식으로 난방이 이루어진다.
열선(30)의 일측 단부는 전원(40)의 양극에 연결되고, 타측 단부는 전원(40)의 음극에 연결된다. 열선(30)과 전선(50)은 연결부(60)에서 서로 연결된다.
일반적으로, 난방 파이프(20)는 원하는 길이로 잘라 쓸 수 있지만, 열선(30)은 원하는 길이로 잘라 쓰기 어렵다. 이는 열선(30)의 경우 발열량이 미리 정해져 있고 발열량에 맞도록 저항값이 설정되어 있어서, 열선(30)을 자를 경우 발열량이 설계값과 달라지기 때문이다.
열선(30)은 난방패널(10)의 전체 면적을 골고루 지나가면서 그 양단부는 전원(40) 쪽으로 모아져 양극과 음극에 각각 연결되어야 하지만, 시중에 판매되는 열선(30)의 길이가 예를 들어, 1m, 2m, 5m, 10m, 20m 등으로 제한적이라는 문제가 있다.
열선(30)이 난방패널(10)을 골고루 지나가도록 할 경우 열선(30)의 일측 단부가 전원(40)에 못 미치는 경우가 생기고, 이 경우 열선(30)을 전원(40)에 연결하기 위해서는 난방패널(10)의 일부 면적을 건너뛰어야 한다. 열선을 잘라 쓰기 어려우므로, 전원(40)에 연결하고도 열선(30)의 길이가 남는 경우도 문제가 된다.
일반적으로, 난방수의 온도를 맞추기 위해서 난방 파이프(20) 내부에는 2가닥의 열선이 삽입되는데, 길이가 길고 구불구불한 난방 파이프(20)를 통과하는 동안 2가닥의 열선(30)은 단부에서 길이가 서로 맞지 않게 된다. 이 경우, 2가닥의 열선(30)의 길이를 맞추기 위해 어느 한 가닥을 잡아당길 경우, 열선(30)이 늘어나서 저항값이 달라지게 된다. 그에 따라, 저항값의 변화가 생긴 부분에서 난방수의 온도가 설계값과 달라져 난방 효과가 떨어지게 된다.
또한, 열선(30)은 200℃ 이상으로 온도가 상승하는데, 장기간 사용으로 열선(30)과 전선(50)이 연결되는 연결부(60)에서 열선(30) 부분이 끊어지는 문제가 자주 발생된다. 이 경우, 서비스맨이 현장에 가서 열선(30)과 전선(50)을 다시 연결해야 하므로, 난방 시스템을 설치한 후 유지보수 비용이 증가되는 문제가 있다.
대한민국 특허 등록 제10-1538774호
따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 열선의 일측 단부만 전원에 연결되도록 하여 열선의 길이에 따른 문제를 해결하고 열선과 전원의 연결부에서 열선이 끊어지는 문제를 방지하여 유지보수 비용을 줄일 수 있는 초절전 축열 난방 시스템을 제공하고자 함에 목적이 있다.
상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위한 본 발명에 따른 축열 난방 시스템은, 난방수가 유입되는 난방 파이프; 상기 난방 파이프의 내부를 따라 연장되고 전기 에너지에 의해 발열되는 히팅 케이블; 상기 히팅 케이블에 전기를 공급하기 위한 전원부; 를 포함하고, 상기 히팅 케이블은, 전기가 공급되는 제1 열선; 상기 제1 열선을 덮는 제1 피복; 전기가 공급되는 제2 열선; 상기 제2 열선을 덮는 제2 피복; 상기 제1 피복과 상기 제2 피복을 덮는 외피부; 를 포함하고, 상기 제1 열선과 상기 제2 열선은 서로 통전된다.
또한, 상기 히팅 케이블의 일단부에 위치되어 상기 제1 열선과 상기 제2 열선이 서로 통전되게 연결하는 커넥터; 상기 커넥터 및 상기 난방 파이프를 덮는 보호캡; 을 더 포함한다.
또한, 상기 제1 열선은 제1 연결부에서 상기 전원부의 양극과 접속되는 제1 전선과 연결되고, 상기 제2 열선은 제2 연결부에서 상기 전원부의 음극과 접속되는 제2 전선과 연결되고, 상기 축열 난방 시스템은, 상기 제1 열선, 상기 제2 열선, 상기 제1 전선, 상기 제2 전선, 상기 제1 연결부 및 상기 제2 연결부를 긴밀하게 덮는 탄성 성형체; 를 더 포함하고, 상기 탄성 성형체의 일단부로는 상기 히팅 케이블이 돌출되고, 타단부로는 상기 제1 전선 및 상기 제2 전선이 돌출된다.
본 발명에 따르면, 열선의 일측 단부만 전원에 연결되도록 하여 열선의 길이에 따른 문제를 해결하고 열선과 전원의 연결부에서 열선이 끊어지는 문제를 방지하여 유지보수 비용을 줄일 수 있는 초절전 축열 난방 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 종래의 건식난방에서 열선을 이용한 난방 시스템을 도시하는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 축열 난방 시스템의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 2의 히팅 케이블의 구성을 상세히 도시하는 도면이다.
도 4는 도 2의 탄성 성형체의 구성을 도시하는 도면이다.
도 5는 도 4의 탄성 성형체가 난방 파이프에 끼워진 상태를 도시하는 도면이다.
도 6은 도 4의 탄성 성형체가 팽창탱크에 끼워진 상태를 도시하는 도면이다.
이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.
도 1은 종래의 건식난방에서 열선을 이용한 난방 시스템을 도시하는 도면이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 축열 난방 시스템의 구성을 도시하는 도면이다. 도 3은 도 2의 히팅 케이블의 구성을 상세히 도시하는 도면이다. 도 4는 도 2의 탄성 성형체의 구성을 도시하는 도면이다. 도 5는 도 4의 탄성 성형체가 난방 파이프에 끼워진 상태를 도시하는 도면이다. 도 6은 도 4의 탄성 성형체가 팽창탱크에 끼워진 상태를 도시하는 도면이다.
본 발명의 축열 난방 시스템(100)은 난방 파이프(110), 히팅 케이블(120), 전원부(130), 커넥터(140), 보호캡(145), 탄성 성형체(160) 등을 포함한다.
난방 파이프(110)는 난방패널(10)의 홈(11)에 삽입되고 내부에는 난방수가 유입된다. 여기서, 난방수는 물뿐만 아니라 난방유도 포함하는 의미이다. 난방패널(10)은 모르타르를 사용하지 않는 건식난방에 사용되는 것으로, 난방 파이프(110)를 삽입할 수 있도록 소정 형태의 홈이 형성된다.
히팅 케이블(120)은 난방 파이프(110)의 내부를 따라 연장되고 전기 에너지에 의해 발열된다. 히팅 케이블(120)은 전원부(130)에 의해 전기가 공급되면 발열되어, 히팅 케이블(120)과 난방 파이프(110) 사이에 위치하는 난방수를 데우게 된다. 히팅 케이블(120)은 전기 공급시 200℃ 이상 온도가 올라간다.
히팅 케이블(120)은 발열량에 맞도록 저항값이 미리 설정되어 있어, 원하는 길이로 자를 경우 발열량이 설계값과 달라지므로 자르지 않고 출시되는 제품 그대로 사용한다.
전원부(130)는 히팅 케이블(120)에 전기를 공급한다.
도 3을 참조하면, 히팅 케이블(120)은 전기가 공급되는 제1 열선(121) 및 제2 열선(123)과, 이러한 제1 열선(121)과 제2 열선(123)을 절연 가능하게 각각 덮는 제1 피복(122) 및 제2 피복(124), 제1 피복(122)과 제2 피복(124)을 한꺼번에 덮는 외피부(126)를 포함한다. 제1 피복(122)과 제2 피복(124)은 동편조(125)에 의해 덮여질 수 있다.
본 실시예에서, 제1 열선(121)과 제2 열선(123)은 하나의 히팅 케이블(120) 내에 위치되어 전기의 공급으로 발열된다. 커넥터(140)는 히팅 케이블(120)의 일단부에 위치되어 제1 열선(121)과 제2 열선(123)이 서로 통전되게 연결하고, 이러한 커넥터(140)에 의해 전류는 제1 열선(121)을 지나 제2 열선(123)을 따라 흐를 수 있게 된다. 보호캡(145)은 커넥터(140) 및 난방 파이프(110)를 덮어서 보호하는 역할을 한다. 보호캡(145)은 난방 파이프(110) 내에 채워지는 난방수(50)가 외부로 누설되지 않도록 하는 역할도 한다.
도 4를 참조하면, 제1 열선(121)은 제1 연결부(156)에서 전원부(130)의 양극과 접속되는 제1 전선(151)과 연결된다. 제2 열선(123)은 제2 연결부(157)에서 전원부(130)의 음극과 접속되는 제2 전선(152)과 연결된다. 그에 따라, 난방 파이프(110) 내로 한 가닥의 히팅 케이블(120)이 삽입되지만, 실질적으로는 두 가닥의 히팅 케이블이 삽입된 것과 같은 효과를 갖게 된다.
종래에는 원하는 난방수(50) 온도를 맞추기 위해 난방 파이프 내에 두 가닥의 히팅 케이블이 삽입되었고, 이로 인한 문제는 배경 기술 부분에서 설명한 바 있다.
본 발명의 경우, 난방 파이프(110) 내로 한 가닥의 히팅 케이블(120)만 삽입되고, 히팅 케이블(120)의 일 단부는 난방패널(10)에 위치하고, 타 단부는 전원부(130)와 연결된다. 그에 따라, 히팅 케이블(120)을 난방 파이프(110)에 삽입하는 작업이 편리해지고, 히팅 케이블(120)의 양 단부를 전원부(130)에 연결할 필요가 없으므로 히팅 케이블(120)의 운용이 편리하다. 또한, 두 가닥의 히팅 케이블의 길이를 맞추기 위해 히팅 케이블(120)을 잡아당길 필요가 없어, 발열량에 변화가 생기는 문제도 발생되지 않는다.
히팅 케이블과 전선의 연결부에서 히팅 케이블(120)이 끊어지는 종래의 문제를 해결하기 위해, 본 발명에서는 탄성 성형체(160)에 의해 연결부를 긴밀하게 성형한다. 이러한 탄성 성형체(160)는 제1 열선(121), 제2 열선(123), 제1 전선(151), 제2 전선(152), 제1 연결부(156) 및 제2 연결부(157)를 덮어서 보호한다. 탄성 성형체(160)의 일측으로는 히팅 케이블(120)이 돌출되고, 타측으로는 두 가닥의 전선이 돌출된다.
탄성 성형체(160)는 예를 들어, 실리콘으로 성형된 것으로 적절한 탄성을 가지며, 열선에 의해 전달되는 200℃ 이상의 온도를 견딜 수 있어야 한다.
탄성 성형체(160)는 제1 연결부(156) 및 제2 연결부(157)의 주위를 긴밀하게 감싸서 보호하고, 제1 연결부(156) 및 제2 연결부(157)가 외부에 노출되지 않도록 하면서 위치가 이동되지 않게 한다. 이러한 탄성 성형체(160)에 의해 히팅 케이블(120)이 연결부에서 끊어지는 문제가 발생되지 않으므로, 난방 시스템을 설치한 후 유지보수 비용을 절감할 수 있다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 탄성 성형체(160)는 히팅 케이블(120) 측에 경사지는 테이퍼부(161)를 갖는다. 이러한 테이퍼부(161)를 난방 파이프(110)에 가압 끼움식으로 밀어넣으면, 탄성 성형체(160)는 난방 파이프(110)의 단부에 수밀식으로 결합되고, 탄성 성형체(160)의 타측으로 돌출되는 두 가닥의 전선을 각각 전원부(130)의 양극과 음극에 연결할 수 있다. 난방 파이프(110)의 단부에는 배관 연결부(116)가 끼워져, 탄성 성형체(160)의 일부를 덮을 수 있다.
도 2 및 도 6을 참조하면, 축열 난방 시스템(100)은 난방수(50)의 체적 변화를 수용할 수 있도록 팽창탱크(117)를 더 구비할 수 있고, 팽창탱크(117)의 양단에는 배관 연결부(116, 118)가 위치할 수 있다.
이 경우, 탄성 성형체(160)는 팽창탱크(117)의 일단에 테이퍼부(161)에 의해 수밀식으로 가압끼움되고, 탄성 성형체(160)의 일부는 배관 연결부(118)에 의해 덮여질 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 축열 난방 시스템은 히팅 케이블(120)의 일측 단부만 전원에 연결되도록 하여 히팅 케이블의 길이에 따른 문제를 해결하고 히팅 케이블(120)과 전선의 연결부에서 히팅 케이블(120)이 끊어지는 문제를 방지하여 유지보수 비용을 줄일 수 있다.
본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100 : 축열 난방 시스템
110 : 난방 파이프
120 : 히팅 케이블
121 : 제1 열선
122 : 제1 피복
123 : 제2 열선
124 : 제2 피복
125 : 동편조
126 : 외피부
130 : 전원부
140 : 커넥터
145 : 보호캡
151 : 제1 전선
152 : 제2 전선
156 : 제1 연결부
157 : 제2 연결부
160 : 탄성 성형체
161 : 테이퍼부

Claims (3)

  1. 축열 난방 시스템에 있어서,
    난방수가 유입되는 난방 파이프(110);
    상기 난방 파이프(110)의 내부를 따라 연장되고 전기 에너지에 의해 발열되는 히팅 케이블(120);
    상기 히팅 케이블(120)에 전기를 공급하기 위한 전원부(130);
    를 포함하고,
    상기 히팅 케이블(120)은, 전기가 공급되는 제1 열선(121); 상기 제1 열선(121)을 덮는 제1 피복(122); 전기가 공급되는 제2 열선(123); 상기 제2 열선(123)을 덮는 제2 피복(124); 상기 제1 피복(122)과 상기 제2 피복(124)을 덮는 외피부(126); 를 포함하고,
    상기 제1 열선(121)과 상기 제2 열선(123)은 서로 통전되고,
    상기 제1 열선(121)은 제1 연결부(156)에서 상기 전원부(130)의 양극과 접속되는 제1 전선(151)과 연결되고,
    상기 제2 열선(123)은 제2 연결부(157)에서 상기 전원부(130)의 음극과 접속되는 제2 전선(152)과 연결되고,
    상기 축열 난방 시스템은,
    상기 제1 열선(121), 상기 제2 열선(123), 상기 제1 전선(151), 상기 제2 전선(152), 상기 제1 연결부(156) 및 상기 제2 연결부(157)를 긴밀하게 감싸서 보호하도록 실리콘으로 성형되는 탄성 성형체(160);
    를 더 포함하고,
    상기 탄성 성형체(160)의 일단부로는 상기 히팅 케이블(120)이 돌출되고, 타단부로는 상기 제1 전선(151) 및 상기 제2 전선(152)이 돌출되고,
    상기 탄성 성형체(160)는 상기 히팅 케이블(120)측 단부에 경사지는 테이퍼부(161)를 구비하여, 상기 테이퍼부(161)를 상기 난방 파이프(110)에 가압 끼움식으로 밀어넣음으로써, 상기 탄성 성형체(160)는 상기 난방 파이프(110)의 단부에 수밀식으로 결합되는 축열 난방 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 히팅 케이블(120)의 일단부에 위치되어 상기 제1 열선(121)과 상기 제2 열선(123)이 서로 통전되게 연결하는 커넥터(140);
    상기 커넥터(140) 및 상기 난방 파이프(110)를 덮는 보호캡(145);
    을 더 포함하는 축열 난방 시스템.
  3. 삭제
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