KR102198606B1 - 온돌 시스템 - Google Patents

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KR102198606B1
KR102198606B1 KR1020190072581A KR20190072581A KR102198606B1 KR 102198606 B1 KR102198606 B1 KR 102198606B1 KR 1020190072581 A KR1020190072581 A KR 1020190072581A KR 20190072581 A KR20190072581 A KR 20190072581A KR 102198606 B1 KR102198606 B1 KR 102198606B1
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Abstract

본 발명은 온돌 시스템에 관한 것으로, 그 구성은, 바닥면 하방에 공간이 형성되어 열기가 이동하는 고래부와, 상기 고래부 내부에 상기 열기가 일정한 방향으로 이동하도록 구획하는 고래벽부와, 상기 고래부의 일측면의 중앙에 상기 고래부와 연통되며 화염의 열기가 상기 고래부 내부로 유입되는 아궁이부와, 상기 고래부의 타측면에 중앙에 상기 고래부와 연통되며 상기 고래부의 열기가 외부로 배출되는 굴뚝부를 포함하고, 상기 굴뚝부에는 일정한 공간이 마련되고, 상기 공간의 상단 측면으로 상기 고래부의 열기가 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

온돌 시스템{A Korean UnderFloor Heating System}
본 발명은 온돌 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 구들장에 열기가 전체적으로 전달되도록 하고, 구들장 내부에 오래동안 체류하도록 하여 열효율이 극대화되는 온돌 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 온돌구조는 방바닥에 구들장(돌)을 깔고, 아궁이에 불을 때서 구들장을 달구어 발생하는 복사열에 의해 방을 데워 난방하는 한국 고유의 난방방식이다.
이러한 재래식 온돌구조는 불을 때는 아궁이와, 상기 아궁이에서 나온 열기가 지나가면서 구들장을 달구는 열기 통로인 고래와, 상기 고래를 통과한 열기가 빨리 빠져나가는 것을 막는 고래턱 및 고래개자리와, 상기 고래개자리의 하측에 연기가 지나가는 연도와, 상기 연도를 통과한 연기를 외부로 배출시키는 굴뚝대로 구성된다.
그러나, 종래의 온돌구조에서는 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래의 온돌구조는 금방 구들을 데워 짧은 시간에 방을 따뜻하게 하는 효과는 있지만, 온돌의 구조가 함실아궁이로부터 고래를 통해 연도와 연결된 굴뚝대로 바로 열려져 있으므로 열기가 연도와 굴뚝대를 통해 외부로 쉽게 배출됨으로써 열기의 이동경로가 짧아 고래의 내부에 오랫동안 체류하지 못해 열효율이 낮은 문제점이 있었다.
등록특허 제 10-1917982호
상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 구들장 내부에 열기가 오래동안 체류하도록 하여 적은 연료의 양으로 장기간 고온의 상태가 유지되는 온돌 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 목적을 달성하기 위한 것으로, 본 발명인 온돌시스템은, 바닥면 하방에 공간이 형성되어 열기가 이동하는 고래부와, 상기 고래부 내부에 상기 열기가 일정한 방향으로 이동하도록 구획하는 고래벽부와, 상기 고래부의 일측면의 중앙에 상기 고래부와 연통되며 화염의 열기가 상기 고래부 내부로 유입되는 아궁이부와, 상기 고래부의 타측면에 중앙에 상기 고래부와 연통되며 상기 고래부의 열기가 외부로 배출되는 굴뚝부를 포함하고, 상기 굴뚝부에는 일정한 공간이 마련되고, 상기 공간의 상단 측면으로 상기 고래부의 열기가 배출되도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 굴뚝부는, 내부에 유체가 이동할 수 있도록 파이프로 형성되어 상기 고래부와 일단이 연통되는 토출구와, 내부에 공간이 형성되는 기둥모양으로 형성되며, 상기 토출구의 타단과 일측상단이 연통되는 역류방지부와, 상기 역류방지부의 상면과 수직으로 연통되는 굴뚝을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 굴뚝부에는, 바닥면에 적재되는 목초액을 외부로 배출하는 상기 역류방지부 외부로 토출되도록 안내하는 배출관이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 굴뚝부에는, 상기 역류방지부의 천장면에 하방으로 수직으로 연장되는 가림판이 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
상기 고래벽은, 상기 굴뚝부가 형성되는 면에 평형하게 수직으로 연장되어 상기 고래벽의 양측 내벽과 일정한 간격을 형성하는 제 1고래벽과, 상기 제 1고래벽의 양단과 중앙에 상기 제 1고래벽에 직교되도록 연장되어 상기 아궁이가 형성되는 면과 일정한 간격을 형성하는 제 2고래벽과, 상기 아궁이가 형성되는 면에 직교되도록 연장되어 상기 제 2고래벽들 사이에 각각 위치되는 제 3고래벽을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 아궁이의 양측에는 상기 제 2고래벽의 끝단에 외부와 상기 고래 내부와 연통되도록 선택적으로 관통되는 제 2유입구가 더 마련되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 온돌시스템에는 다음과 같은 효과가 있다.
구들장 내부의 고온의 공기가 이동하는 경로에 고래벽을 설치하여 상기 공기가 최대한 오랫동안 머물러 있도록 하고, 배출될 때 굴뚝부의 구조를 통하여 배출이 어렵게 하여 열기가 오랫동안 구들장 아래에 위치하도록 하여 열효율을 극대화한 효과가 있다.
또한, 외부의 차가운 공기가 구들장 내부의 고래부로 유입되는 것을 차단하여 온돌의 열효율을 극대화한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 온돌 시스템의 바람직한 실시예를 보인 평면도.
도 2는 도 1의 온돌 시스템을 구성하는 굴뚝부를 보인 단면도.
이하 본 발명에 의한 온돌 시스템의 바람직한 실시예가 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명인 온돌 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 바닥면 하방에 공간이 형성되어 열기가 이동하는 고래부(10)와, 상기 고래부(10) 내부에 상기 열기가 일정한 방향으로 이동하도록 구획하는 고래벽부(20)와, 상기 고래부(10)의 일측면의 중앙에 상기 고래부(10)와 연통되며 화염의 열기가 상기 고래부(10) 내부로 유입되는 아궁이부(30)와, 상기 고래부(10)의 타측면에 중앙에 상기 고래부(10)와 연통되며 상기 고래부(10)의 열기가 외부로 배출되는 굴뚝부(40)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명인 온돌 시스템에는 고래부(10)가 마련된다. 상기 고래부(10)는, 구들장 하부의 공간으로, 내부에 고온의 열기가 이동하면서 구들장을 가열하도록 한다.
상기 고래부(10)는 여러가지 모양으로 형성될 수 있고, 바닥면이 경사면으로 형성될 수도 있다. 상기 고래부(10)는 구들장의 형상에 따라 다양하게 형성되며, 본 발명에서와 같이 바닥면이 사각형으로 형성될 수도 있다.
상기 고래부(10) 내부에는 고래벽부(20)가 마련된다. 상기 고래벽부(20)는 상기 고래부(10) 내부를 구획하는 차단막 역할을 하는 것으로, 상기 고래부(10) 내부의 열기가 일정한 방향으로 이동할 수 있도록 가이드하는 역할을 한다.
상기 고래벽부(20)는, 상술한 기능을 위하여 다양하게 구성될 수 있으면, 본 발명에서는 다음과 같이 구성될 수 있다.
상기 고래벽부(20)는, 상기 굴뚝부(40)가 형성되는 면에 평형하게 수직으로 연장되어 상기 고래부(10)의 내측벽의 양측 내벽과 일정한 간격을 형성하는 제 1고래벽(22)과, 상기 제 1고래벽(22)의 양단과 중앙에 상기 제 1고래벽(22)에 직교되도록 연장되어 상기 아궁이부(30)가 형성되는 면과 일정한 간격을 형성하는 제 2고래벽(24)과, 상기 아궁이부(30)가 형성되는 면에 직교되도록 연장되어 상기 제 2고래벽(24)들 사이에 각각 위치되는 제 3고래벽(26)을 포함하여 구성될 수 있다.
상기 고래벽(20)에는 제 1고래벽(22)이 마련된다. 상기 제 1고래벽(22)은 사각형의 상기 고래부(20) 내부의 일측면에 평행하게 일정한 간격을 유지하는 벽으로 형성될 수 있다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 고래부(10) 내부 중 아래에서 설명될 굴뚝부(40)가 형성되는 면에 평행하게 이격되어 수직으로 연장되어 형성된다. 상기 제 1고래벽(22)의 양단은 상기 고래부의 내측벽과 일정한 간격이 이격되도록 형성된다.
상기 제 1고래벽(22)의 양단과 중앙에는 제 2고래벽(24)이 형성된다. 즉 상기 제 2고래벽(24)은 3개가 형성되며, 상기 제 2고래벽(24)은 상기 제 1고래벽(22)의 양단과 중앙에 상기 제 1고래벽(22)에 직교되도록 하여 아래에서 설명될 아궁이부(30)가 있는 방향으로 연장되도록 형성된다.
상기 제 2고래벽(24)의 일단은 상기 제 2고래벽(24)에 접촉하고, 상기 제 2고래벽(24)의 타단은 아궁이부(30)가 형성되는 상기 고래부(10)의 내측벽과 일정한 간격 이격되도록 형성된다.
그리고, 상기 고래벽(20)에는 제 3고래벽(26)이 마련된다. 상기 제 3고래벽(26)은 상기 고래부(10)의 내측벽 중 상기 아궁이부(30)가 형성되는 면에 직교되도록 연장되어 상기 제 2고래벽(24)들 사이로 연장되도록 형성된다.
그려면, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1고래벽(22), 제 2고래벽(24) 및 제 3고래벽(26)에 의하여 아궁이부(30)에서 굴뚝부(40)까지 공기의 유로가 형성된다.
아궁이부(30)에서 유입되는 열기는 제 2고래벽(24)과 제 3고래벽(26) 사이의 제 1유로(27a)로 유입되고, 상기 제 1고래벽(22)에서 방향이 전환된다. 그리고, 제 2고래벽(24)과 제 3고래벽(26) 사이의 제 3유로(27c)로 유입된 후, 상기 고래부(10)의 내측벽에 의하여 방향이 전환된다.
그리고, 상기 고래부(10)의 내측벽에 의하여 방향이 전환된 열기는 고래부(10)의 내측과 제 2고래벽(24) 사이를 따라 이동하고, 상기 굴뚝부(40)가 형성되는 고래부(10)의 내측벽에 의하여 방향이 전환되어 굴뚝부(40)로 안내된다.
그리고, 상기 고래부(10)에는 아궁이부(30)가 마련된다. 상기 아궁이부(30)는, 상기 고래부(10)와 외부가 연통되는 것으로, 상기 아궁이부(30)를 통하여 외부의 화염에 의하여 열기가 상기 고래부(10) 내부로 유입된다.
상기 아궁이부(30)는 상기 고래부(10)의 일측면에 중앙에 형성된다. 상기 아궁이부(30)는 상술한 기능을 구현할 수 있는 것이라면 어떤 구조라도 적용가능하다.
그리고, 상기 고래부(10)에는 굴뚝부(40)가 마련된다. 상기 굴뚝부(40)는 상기 고래부(10)가 외부와 연통되는 것으로, 상기 굴뚝부(40)를 통하여 상기 고래부(10)의 열기가 외부로 배출되도록 안내한다.
상기 굴뚝부(40)는 상기 고래부(10)의 타측면의 중앙에 형성된다. 상기 굴뚝부(40)는 상술한 기능을 구현할 수 있는 것이라면 어떤 구조라도 적용가능하다.
본 발명에서는 상기 굴뚝부(40)가 다음과 같이 구성될 수 있다.
상기 굴뚝부(40)는, 내부에 유체가 이동할 수 있도록 파이프로 형성되어 상기 고래부(10)와 일단이 연통되는 토출구(42)와, 내부에 공간이 형성되는 기둥모양으로 형성되며, 상기 토출구(42)의 타단과 일측상단이 연통되는 역류방지부(44)와, 상기 역류방지부(44)의 상면과 수직으로 연통되는 굴뚝(46)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 상기 굴뚝부(40)에는 토출구(42)가 마련된다. 상기 토출구(42)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고래부(10)와 연통되도록 형성되어 내부에 유체가 이동할 수 있도록 파이프로 형성된다.
그리고, 상기 굴뚝부(40)에는 역류방지부(44)가 마련된다. 상기 역류방지부(44)는, 상기 토출구(42)와 연통되어 상기 고래부(10)의 열기가 유입되어 정체되는 공간역할을 한다.
상기 역류방지부(44)는 내부에 공간이 형성되는 기둥모양으로 형성되며, 상기 토출구(42)는 상단에 수평으로 유입되도록 한다.
상기 역류방지부(44)에는 상면에 굴뚝(46)이 마련된다. 상기 굴뚝(46)은 상기 역류방지부(44)의 상면을 관통하여 상기 역류방지부(44)의 내부공간과 외부가 연통되도록 한다. 즉, 상기 굴뚝(46)은 상기 역류방지부(44)의 열기가 외부로 배출되도록 안내하는 역할을 한다.
상기 굴뚝부(40)는, 상기 토출구(42)를 통하여 배출되는 열기가 상기 역류방지부(44)의 하방으로 적재되고, 상기 역류방지부(44)에 적재되는 공기는 적재되면서 상기 굴뚝(46)을 통하여 외부로 배출된다.
특히, 상기 굴뚝(46)을 통하여 외부의 공기가 역으로 유입되는 경우가 발생되는데, 상기 역류방지부(44)의 깊은 바닥면과, 상기 굴뚝(46)과 토출구(42)의 위치로 인하여 상기 외부의 공기가 상기 토출구(42)로 유입되는 것이 방지된다.
상술한 기능을 극대화 하기 위하여, 상기 역류방지부(44)의 내부에는 가림판(47)이 더 마련될 수 있다. 상기 가림판(47)은 상기 역류방지부(44)의 천정의 하방으로 연장되도록 형성된다.
그리고, 상기 역류방지부(44)의 바닥면은 흙으로 구성될 수 있다. 이는 토출구(42)를 통하여 유입되는 열기에는 장작 등에서 발생되는 목초액이 발생되게 되는데, 상기 목초액이 흙과 흡수되어 배출되도록 하기 위함이다.
물론, 상기 역류방지부(44)에는 바닥면에 배출관(48)이 더 구성될 수 있다. 상기 배출관(48)은 상기 역류방지부(44)에 적재되는 목초액이 외부로 배출되도록 하기 위함이다.
그리고, 상기 아궁이부(30)의 양측에는 유입구(50)가 더 마련될 수 있다. 상기 유입구(50)는 상기 아궁이부(30)가 형성되는 상기 고래부(10)의 외측면에 상기 고래부(10)와 외부가 관통되도록 형성된다.
상기 유입구(50)는 상기 제 2고래벽(24)의 타단에 마주하도록 구성된다. 상기 유입구(50)는 상기 제 2유로(27b)와 상기 제 3유로(27c)에 적재되는 이물질을 제거하도록 도구를 삽입할 수 있는 통로역할을 한다.
그리고, 측면유입구(52)가 더 마련될 수 있다. 상기 측면유입구(52)는 고래부(10)의 측면을 관통하여 내외부가 연통되도록 하는 것으로, 상기 제 4유로(27d)의 측면에 형성될 수 있다.
이는 상기 측면유입구(52)를 통하여 상기 4유로(27d)의 내부를 청소할 수 있도록 하기 위함이다.
이하, 본 발명에 의한 온돌 시스템의 작용을 상세하게 설명한다.
아궁이부(30)에 장작을 투입하여 점화하면 아궁이부(30)에서 고온의 열기가 발생한다. 상기 열기는 아궁이부(30)를 통하여 고래부(10) 내부로 유입된다.
상기 고래부(10) 내부로 유입된 열기는 제 1유로(27a)를 따라 이동한다. 상기 제 1유로(27a)를 상기 제 1유로(27a)는 수평으로 되어 있어 상기 제 1유로(27a)에 열기가 적체되면서 서서히 제 1유로(27a)의 끝인 제 1고래벽(22)까지 채워진다.
상기 제 1유로(27a)의 끝에서 제 2유로(27b)로 열기의 방향이 전환된다. 상기 제 2유로(27b)로 방향이 전환되면서 적체되어 유입구(50)까지 열기가 적체된다.
상기 유입구(50)가 형성되는 내측벽까지 채워진 상기 열기는 제 3유로(27c)로 방향이 전환되면서 적체되고 제 4유로(27d)로 전환되면서 적체되어 굴뚝부(40)가 있는 내측벽까지 열기가 채워진다.
상기 제 3유로(27c) 내부에 채워진 상기 열기는 제 1고래벽(22)과 내측벽 사이의 제 4유로(27d)를 따라 이동한다. 이때, 상기 제 4유로(27d)가 완전히 채워질때가지 상기 열기는 계속 적체된다.
상기 제 4유로(27d)에 다 채워진 상기 열기는 굴뚝부(40)가 안내된다. 상기 굴뚝부(40)에 유입되는 열기는 토출구(42)를 통하여 역류방지부(44)로 유입된다.
상기 역류방지부(44)로 유입되는 열기는 상대적으로 고온의 공기이므로, 상기 역류방지부(44)의 천정부터 적체되면서 바닥면까지 채워진다. 이때, 상기 열기가 가림판(47)의 높이만큼 채워질때까지 굴뚝(46)으로 상기 열기가 배출되지 않는다.
상기 가림판(47)의 높이만큼 채워진 상기 열기는 상기 굴뚝(46)으로 이동하여 굴뚝(46)을 통하여 배출되게 된다.
한편 상기 굴뚝(46)으로 통하여 유입되는 외부의 찬 공기는 상기 역류방지부(44)의 바닥면으로 유입되지만, 상기 토출구(42)로 유입되는 것이 방지된다. 이는 상기 가림판(47)에 의하여 상대적으로 상방에 위치하는 열기부분의 공간의 밀도가 높아 상기 굴뚝을 통하여 유입되는 찬 공기가 상기 토출구(42)로 유입되기 어렵기 때문이다.
아울러, 상기 역류방지부(44) 내부의 열기에 포함되어 있는 목초액은 상기 역류방지부(44)의 바닥면에 적체되고, 이는 배출관(48)을 통하여 외부로 배출되거나 흙에 흡수되어 제거된다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 고래부 20: 고래벽부
22: 제 1고래벽 24: 제 2고래벽
26: 제 3고래벽 27a: 제 1유로
27b: 제 2유로 27c: 제 3유로
27d: 제 4유로 30: 아궁이부
40: 굴뚝부 42: 토출구
44: 역류방지부 46: 굴뚝
47: 가림판 48: 배출관
50: 유입구

Claims (5)

  1. 바닥면 하방에 공간이 형성되어 열기가 이동하는 고래부;
    상기 고래부 내부에 상기 열기가 일정한 방향으로 이동하도록 구획하는 고래벽부;
    상기 고래부의 일측면의 중앙에 상기 고래부와 연통되며 화염의 열기가 상기 고래부 내부로 유입되는 아궁이부;
    상기 고래부의 타측면에 중앙에 상기 고래부와 연통되며 상기 고래부의 열기가 외부로 배출되는 굴뚝부;를 포함하고,
    상기 굴뚝부에는 일정한 공간이 마련되고, 상기 공간의 상단 측면으로 상기 고래부의 열기가 배출되도록 하고,
    상기 굴뚝부는,
    내부에 유체가 이동할 수 있도록 파이프로 형성되어 상기 고래부와 일단이 연통되는 토출구;
    내부에 공간이 형성되는 기둥모양으로 형성되며, 상기 토출구의 타단과 일측상단이 연통되는 역류방지부; 및
    상기 역류방지부의 상면과 수직으로 연통되는 굴뚝;을 포함하고,
    상기 굴뚝부에는,
    바닥면에 적재되는 목초액을 외부로 배출하는 상기 역류방지부 외부로 토출되도록 안내하는 배출관이 더 마련되고,
    상기 굴뚝부에는,
    상기 역류방지부의 천장면에 하방으로 수직으로 연장되는 가림판이 더 마련되고,
    상기 고래벽부는,
    상기 굴뚝부가 형성되는 면에 평형하게 수직으로 연장되어 상기 고래부의 양측 내벽과 일정한 간격을 형성하는 제 1고래벽;
    상기 제 1고래벽의 양단과 중앙에 상기 제 1고래벽에 직교되도록 연장되어 상기 아궁이부가 형성되는 면과 일정한 간격을 형성하는 제 2고래벽;
    상기 아궁이부가 형성되는 면에 직교되도록 연장되어 상기 제 2고래벽들 사이에 각각 위치되는 제 3고래벽;을 포함하고,
    상기 아궁이부의 양측에는 유입구가 더 마련되며,
    상기 유입구는 상기 아궁이부가 형성되는 상기 고래부의 외측면에 상기 고래부와 외부가 관통되도록 형성되고,
    상기 고래부의 측면을 관통하여 내외부가 연통되는 측면유입구가 더 마련되어,
    상기 아궁이부, 상기 유입구 및 상기 측면유입구를 통하여 상기 고래부 내부의 전공간을 청소하는 것을 특징으로 하는 온돌 시스템.


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