KR102463614B1 - 기름버너 또는 가스버너용 구들시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기름 또는 가스버너용 온돌시스템에 관한 것이다.
구성에 있어서 본 발명은, 다수의 구들장(d')과 흙으로 이루어지는 구들(d)은, 저면을 화기가 사방으로 퍼지게 하는 화력방사부(d")가 구비되게끔

형으로 구성하여 화기가 사방으로 신속하게 퍼져나갈 수 있게 하고,
화기가 통과하는 통로인 고래(c)는 바닥(c')을, 기름 또는 가스버너(f)의 화구(f')를 안착시키는 화구안착부(c")와, 습기가 원활하게 흘러내리도록 된 경사면(c1)을 가지도록

형으로 형성함을 특징으로 한다.
위와 같이 구성된 본 발명은 장작이 아닌 기름 또는 가스버너(f)를 이용하여 온돌난방을 할 수 있게 함으로서 매우 편리하게 사용할 수 있는 것으로, 화염이 구들(d) 저면 하단의 화력방사부(d")에 작용하는 순간 자연스럽게 사방팔방으로 퍼져나가게 됨으로 구들을 전체적으로 골고루 가열시킬 수 있게 되고, 또 고래(c) 내부에서 발생되는 습기는 화구 안착부(c") 주위의 경사면(c1)을 통해 자연스럽게 개자리(e)로 흘러내리게 되어 효율 극대화와 안전성, 편리성 등 신뢰성이 극대화되는 효과가 있다.

Description

기름 또는 가스버너용 온돌시스템{Korean floor heating system}

본 발명은 점화 및 소화가 어렵고 취급이 불편하면서도 번거로운 장작 대신에, 점화와 소화가 손쉽게 이루어지고 취급 또한 간편한 기름버너 또는 가스버너를 이용하여 온돌을 덥힐 수 있게 한 기름 또는 가스버너용 온돌시스템에 관한 것으로, 특히 고래의 높이 즉, 구들의 높이를 아궁이가 위치하는 입구 쪽과 아궁이 반대쪽, 또 양측 벽면 쪽은 높이고 중심위치로 갈수록 낮아져 전체적으로

형이 되도록 구들장을 배치하고, 고래바닥은 구들장과는 반대로 아궁이 쪽과 굴뚝이 있는 벽면을 비롯해 양쪽 벽면 쪽은 낮고 중앙부위로 갈수록 높아지며 가장 높은 위치에 버너의 화구가 안착되는 안착부를 구비하여 전체적으로

형으로 형성함으로서, 화구에서 발생되는 화염이 순식간에 방바닥 전체로 골고루 작용하게 하며, 또 버너를 통해 가스나 기름이 연소되는 과정에서 화염에 소정량의 물을 분무 공급시킴으로서 순간적으로 화력을 더욱 높여주어 열효율을 극대화시켜 줌과 동시에 자연적으로 실내의 습도조절이 이루어지고, 또 고래 내부의 습기가 원활하게 개자리로 배수되게 하여 매우 안정적이고도 균일한 난방, 그리고 열효율 극대화를 이룰 수 있게 한 것이다.

일반적으로 아궁이에서 불을 때면 화기(火氣)가 방고래를 지나면서 구들을 가열시킴으로써 실내의 난방공간을 데우는 온돌난방은 한국 고유의 난방법으로 우리민족의 생활습관과 밀접한 관계가 있으며, 모든 민가에 사용되어 왔다.

온돌의 채난원리(採暖原理)는 열의 전도를 이용한 것인데, 방바닥 밑에 깔린 넓적한 돌(구들장)에 화기를 도입시켜, 온도가 높아진 돌이 방출하는 열로 난방하는 것으로 전도에 의한 난방 이외에 복사난방과 대류난방을 겸하고 있다.

이러한 온돌은 한국의 독특한 난방법으로 열의 효율이 좋고 연료나 시설이 경제적이며, 고장이 별로 없을 뿐 아니라 구조체에 빈번한 손질이 필요하지 않다는 등의 장점이 있다.

종래 기술에 의한 구들이 적용된 가옥은 나무를 태워 화기를 생성하는 아궁이가 형성되고, 아궁이를 통해 유입된 화기는 구들장을 가열한다. 그리고 구들장이 가열됨으로 인하여 저장된 화기는 고래라고 하는 화기의 이동통로를 따라 골고루 확산되며, 고래를 순환하여 온도가 내려간 공기는 굴뚝을 통해 외부로 방출된다.

이와 같은 화기의 순환경로가 형성되는 구들을 상세히 살펴보면 "온돌석" 이라고도 하는 얇고 판판한 구들장을 두둑 위에 나누어 설치하고, 그 윗면에 진흙을 발라서 방바닥을 형성하게 된다.

구들장은 내화벽돌을 쌓아 올린 두둑 위에 작은 돌(굄돌)로 네 귀를 받치는데 흔들리지 않게 놓여진다. 그리고 구들장과 구들장 사이의 빈틈을 찰흙으로 메운 다음 윗면에 수평으로 흙을 발라 방바닥을 형성한다.

도 1은 종래 기술에 의한 구들이 설치된 가옥의 개략적인 구조를 도시한 부분 단면 사시도이고, 도 2는 도 1의 A-A' 부 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바에 의하면, 종래 기술에 의한 구들이 적용된 가옥은 일 측에 불기운을 불어넣은 아궁이(10)가 형성되고, 상기 아궁이(10)를 통해 유입된 불기운은 구들장을 가열한다.

아궁이(10)에서 발생한 화기(火氣)는 복수의 두둑(40) 사이에 형성되는 고래(30)라는 화기의 이동통로를 따라 골고루 확산되며, 고래(30)를 순환하여 온도가 내려간 공기는 굴뚝(20)을 통해 비산하여 외부로 방출된다.

그런데, 이러한 종래의 구들은 다음과 같은 문제를 안고 있었다.

화기의 통로인 복수의 고래(30)는 아궁이(10)로부터 굴뚝(20)을 향하는 경로 중 어디에 위치하는가에 따라 길이가 서로 다른데, 길이가 긴 고래는 짧은 고래에 비해 화기가 식기 쉬우므로, 상대적으로 그 상부의 구들장은 차갑게 된다.

즉, 종래의 구조는 모든 고래(30)의 아궁이측 트임부(30a)가 모두 같은 크기로 형성되고, 고래(30)의 횡단면 또한 거의 동일한 크기로 형성되므로, 상술한 이유로 화기가 방의 아랫목(아궁이 부분)과 가운데 부분에 집중되는바, 아랫목은 지나치게 뜨거우나 방의 가장자리(옆)와 윗목은 상대적으로 차갑다는 것이다.

또한 종래의 온돌시스템은 장작을 열원으로 사용하였기에 연료의 준비, 보관, 사용 등 취급 사용에 따른 모든 면이 불편하고 번거로웠던 것이다.

001. 특허등록 제 10-1177494호(2012.08.21. 등록) : 구들 구조물 002. 특허공개 제10-2013-0033057(2013.04.03. 공개) : 개선된 구조의 구들

따라서 본 발명은 전술한 종래의 제반문제점을 해결화기 위해 발명한 것으로서, 특히 취급이 손쉽고, 점화와 소화, 화력조절이 용이한 가스 또는 기름버너를 사용하는 온돌시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

또 종래 아궁이가 위치하던 입구 쪽과 아궁이 반대쪽 및 양측 벽면 쪽은 고래의 높이를 높게 형성하며, 중앙위치(버너가 안착될 위치를 감안하여)로 갈수록 낮아지게 형성하여 구들시스템이 전체적으로

형이 되도록 구성하고, 상기 구들시스템의 가장 낮은 위치에 화구가 위치되게 함으로서, 화구에서 발생되는 화력이 자연스럽게 사방으로 퍼져 신속하면서도 균일한 온돌 난방이 이루어질 수 있게 하려는 데도 목적이 있다.

또한 고래 바닥은 구들장과는 반대로 버너안착부를 기준으로 아궁이쪽과 굴뚝이 있는 벽면을 비롯해 양쪽 벽면 쪽으로 갈수록 낮아지도록

형으로 형성하여 고래 내부의 습기가 원활하게 배출될 수 있게 하려는 데도 목적이 있다.

또 개자리 상부 벽면에 고래 위치를 감안하여 안전장치를 설치함으로서 고래내부에 과압이 작용하거나 또는 폭발이 발생할 때 온돌시스템의 파손을 예방할 수 있게 하려는 데도 목적이 있다.

고래내부의 습도를 감지하는 습도센서와, 분무노즐, 물탱크, 모터펌프로 이루어진 수분공급장치를 설치 연동시켜 버너연소 중에 고래내부의 습도가 설정된 습도 이하가 되면 버너에 수분을 자동 공급시켜 화력을 더욱 강하게 증대시키고, 이때 온돌을 통해 미세하게 투과된 수분이 실내를 쾌적하게 할 수 있게 하려는 데도 목적이 있다.

본 발명은 아궁이(a)와 굴뚝(b), 그리고 화기(火氣)가 통과하는 통로인 고래(c)와, 화기가 고래(c)를 통과하면서 달구어지는 구들(d)과, 상기 구들(d)을 소정의 높이로 받쳐줌과 동시에 고래(c)를 형성하게 하는 받침돌(도시하지 않음)과, 그리고 고래 내부에서 발생되는 냉습을 모아주는 개자리(e) 및 좌침관(e')이 구비된 온돌시스템에 있어서,

특히 다수의 구들장(d')과 흙으로 이루어지는 구들(d)은 저면에 화기를 사방으로 퍼뜨리는 화력방사부(d")가 구비되게끔

형으로 형성하여 화기가 사방으로 신속하게 퍼져나갈 수 있게 하고, 화기가 통과하는 통로인 고래(c)는 기름버너 또는 가스버너(f)의 화구(f')를 안착시키는 화구안착부(c")와 습기가 원활하게 흘러내리는 경사면(c1)이 구비되도록 바닥(c')을

형으로 형성함을 특징으로 한다.

상기 화력방사부(d")의 위치는 버너(f)와 화구(f')의 거리가 한정적이기에 이를 감안하여 형성하되, 아궁이(a)가 위치한 벽면(w)에서 화력방사부(d")까지의 거리(L)가 반대편 벽면(w)에서 화력방사부(d")까지의 거리(L')보다 짧게 형성함을 특징으로 한다.

또 개자리(e) 상부 벽면, 즉 고래(c)와 통하는 높이에 연소과정에서 고래(c)내부에 과압이 작용하거나 폭발이 발생할 때 자동 개방되는 안전장치(g)를 더 구비함을 특징으로 한다.

또한, 고래(c)내부의 습도를 감지하는 습도센서(HS)와, 분무노즐(sn), 물탱크(wt), 모터펌프(mp)로 이루어진 수분공급장치(WS)를 설치 연동시켜 기름버너 또는 가스버너(f)가 연소 중에 고래(c) 내부의 습도가 설정된 습도 이하로 내려가면 습도센서(HS)가 이를 감지하여 수분공급장치(WS)를 연동시킴으로써 모터펌프(mp)가 작동하여 물탱크(wt)의 물을 기름버너 또는 가스버너(f) 쪽으로 자동 분무시켜 화력이 더욱 강하게 작용하게 하며, 이때 구들(d)을 통해 미세하게 투과된 수분이 실내를 쾌적하게 할 수 있게 함을 특징으로 한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 장작이 아닌 기름 또는 가스를 연료로 사용하는 기름버너 또는 가스버너(f)를 이용하여 온돌난방을 할 수 있게 함으로서 매우 편리하게 사용할 수 있게 한 것으로, 특히 구들(d)을

형으로 형성하고, 고래(c)는 화구안착부(c")와 경사면(c1)이 일체로 되게끔 바닥(c')을

형으로 형성하였으므로, 화염이 구들(d) 저면 하단의 화력방사부(d")에 작용하는 순간 자연스럽게 사방팔방으로 퍼져나가 구들 전체를 골고루 가열시킬 수 있게 되고, 또 고래(c) 내부에서 발생되는 습기는 화구안착부(c") 주위의 경사면(c1)을 통해 자연스럽게 개자리(e)로 흘러내리게 되어 효율 극대화와 안전성, 편리성 등 신뢰성이 극대화되는 효과가 따르게 된다.

또한, 고래(c) 내부의 습도를 항상 자동으로 감지하여 습도가 기준치 이하일 때는 수분공급장치(WS)를 작동시켜 기름버너 또는 가스버너(f)에 소정량의 수분을 분무 공급시킴으로써 가스버너(f)의 화력을 더욱 강화시키면서 기름 또는 가스 등의 연료를 절감시킬 수 있고, 동시에 실내습도도 항상 쾌적하게 유지할 수 있게 되는 등의 효과도 따르게 된다.

도 1은 종래 기술에 의한 구들이 설치된 가옥의 개략적인 구조를 도시한 부분 단면 사시도.
도 2는 도 1의 A-A' 선 단면도.
도 3 ~ 도 5는 본 발명의 일 실시예로서,
도 3은 종단면예시도이고,
도 4는 평면예시도이며,
도 5는 버너를 제거한 상태를 나타낸 단면예시도임.
도 6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 종단면예시도.

본 발명은 취급이 번거롭고 불편한 장작을 사용하지 않고 취급 및 사용이 편리한 기름 또는 가스버너를 사용하는 온돌 시스템에 관한 것으로, 특히 버너를 점화시키면 화력이 신속하게 구들장 전체에 골고루 퍼지도록 하여 방바닥 전체가 편차없이 골고루 따뜻하게끔 구성한 것으로, 이를 첨부된 도면에 의거 보다 더 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부도면 도3~도5는 본 발명의 일 실시예를 나타낸 것으로, 도3은 종단면예시도이고, 도 4는 평면예시도이며, 도 5는 작용상태를 나타낸 요부확대 단면예시도이다.

도3~도5에서 보는 바와 같이 본 발명은 장작을 연료로 사용하는 온돌시스템과는 달리 기름 또는 가스버너를 사용하되 매우 효율적인 바닥 난방을 할 수 있도록 구성한 것이 특징이다.

특히, 본 발명은 기름 또는 가스버너를 이용함으로서 화력조절이 매우 용이하고, 장작 등의 연료를 비축해야하는 공간이 불필요하며, 연소 후에 남는 재가 없어 후처리가 매우 편리한 이점이 있다.

주지된 바와 같이 구들(d)이 설치된 온돌시스템은, 아궁이(a)와 굴뚝(b), 그리고 화기(火氣)의 통로인 고래(c)와, 화기가 고래(c)를 통과하는 과정에서 달구어지는 구들(d)과, 상기 구들(d)을 받쳐주면서 동시에 화기의 통로인 고래(c)를 형성하게 하는 받침돌(도시하지 않음), 또 고래 내부에서 발생되는 냉습을 모아 배출하는 개자리(e) 및 좌침관(e')으로 구성된다.

온돌시스템을 구성하는 구들(d)은, 받침돌 위에 다수의 구들장(d')을 안착시키고, 그 위에 흙을 도포하여 만든 바닥구조물을 말하며, 아궁이(a)가 위치한 아랫목부분은 두껍게 형성하고 윗목으로 갈수록 얇게 되도록 경사지게 형성되며, 상기 구들(d)을 받치는 고래(c)는 화염이 가급적 오래 체류한 뒤 굴뚝으로 빠져나가도록 'ㄹ' 형, 'ㅁ' 형, 'ㄷ' 형 등 다양하게 구성된다.

또, 개자리(e)는 고래(c)의 바닥(c') 가장자리에 형성되어 습기를 모으는 곳으로 화기가 고래(c) 내부를 통과할 때 외부에서 유입된 습기를 비롯해 고래(c) 내부에 상존하거나 발생되는 습기가 화력 및 화기를 약화시키거나 열효율을 떨어뜨리지 않도록 모으는 작용을 하게 되며, 근자에 와서는 개자리(e)의 내부 바닥 소정위치에 좌침관(e')을 더 구비하여 모아진 습기를 효율적으로 배출함으로서 열효율을 더욱 향상시킨다.

이하 본 발명의 구조적 특징을 첨부된 도면 도3~도5를 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 구조적 특징은 다수의 구들장(d')과 진흙 등의 흙으로 이루어지는 구들(d)의 저면을

형으로 형성하고, 고래(c)의 바닥(c')을

형으로 형성한 점이다.

상기

형으로 형성된 구들(d) 저면의 가장 낮은 쪽 하부, 즉 화력방사부(d") 하부에 버너(f)의 화구(f')를 위치시킨 뒤 점화시키면 화구(f')에서 발생된 화염이 자연적으로 화염방사구(d")에 의해 사방으로 퍼져 구들(d)을 가열시키게 된다.

특히 상기 구들(d)은 화염방사구(d")가 위치한 부분이 가장 두껍게 형성되고 가장자리로 갈수록 점차 얇은 두께로 형성되어 있어, 실내 바닥이 가열될 때는 화력이 화염방사구(d") 쪽에 집중적으로 작용하는 듯해도 전체적으로 고르게 퍼져 가열되게 됨으로 구들(d) 전체를 윗목이나 아랫목의 구분 없이 균일하게 가열할 수 있게 되는 것이며, 따라서 온도편차가 극소화될 수 있게 된다.

화기가 통과하는 통로인 고래(c)는 기름 또는 가스버너(f)의 화구(f')를 안착시키도록 화력방사부(d") 하부에 위치토록 화구안착부(c")를 구비함과 동시에 화염이 고래를 통과하는 과정에서 발생되는 고래내부의 습기가 원활하게 흘러내리도록 화구안착부(c")를 중심으로 사방으로 경사면(c1)을 구비함으로서 고래(c)의 바닥(c')이 전체적으로

형으로 형성되게 하였다.

따라서 고래내부에서 발생된 습기는 경사면(c1)을 타고 흘러내려 자연스럽게 개자리(e)로 모이게 되며, 좌침관(e')을 통해 외부로 배출되게 된다.

한편, 상기 화력방사부(d")의 위치는 버너(f)와 화구(f')의 거리가 한정적이기에 이를 감안하여 형성하는 것이 바람직하며, 보편적인 방의 크기를 감안할 때 아궁이(a)가 위치한 벽면(w)에서 화력방사부(d")까지의 거리(L)가 반대편 벽면에서 화력방사부(d")까지의 거리(L')보다 짧도록 형성하는 것이 바람직하다.

그리고 개자리(e) 상부 벽면, 즉 고래(c)와 통하는 높이에 안전장치(g)를 설치하여 연소과정에서 고래(c) 내부에 과압이 작용하거나 폭발이 발생할 때 자동 개방되게 함으로써 안전성을 극대화시킬 수 있게 하였으며, 상기한 안전장치(g)는 개자리(e) 상측 벽면에 형성한 소정크기의 구멍(g1)과, 상기 구멍(g1)를 개폐할 수 있도록 상측에 힌지가 구비된 게이트(g2)로 구성함으로서 고래(c) 내부에서 과압이 작용하거나 폭발이 발생할 때 자동 개방되도록 하였다.

도6은 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 것으로, 구성에 따른 특징은, 고래(c) 내부의 습도를 감지하는 습도센서(HS)와, 분무노즐(sn), 물탱크(wt), 모터펌프(mp)로 이루어진 수분공급장치(WS)를 설치한 것이다.

본 발명은 기름버너 또는 가스버너(f)를 이용하는 온돌시스템이기 때문에 기름버너 또는 가스버너(f)를 점화시킬 때는 고래내부의 습도가 과하든 부족하든 관계없이 수분공급장치(WS)를 작동시키지 않게 한다. 그러나 기름버너 또는 가스버너(f)가 점화되고 화력이 강해진 상태에서 고래내부의 습도가 부족하게 되면 이를 습도센서(HS)가 감지하여 수분공급장치(WS)를 작동시키게 된다.

상기한 수분공급장치(WS)는 앞에서 설명한 바와 같이 분무노즐(sn), 물탱크(wt), 모터펌프(mp)로 이루어져 있기 때문에 습도센서(HS)의 신호에 의해 모터펌프(mp)가 작동하여 물탱크(wt)의 물을 분무노즐(sn)을 통해 고래내부, 특히 화염쪽으로 분무하게 되며, 이때 기름이나 가스의 특성상 연소되는 버너에 수분이 가해지게 되면 더욱 강력한 화력을 발생시키게 된다.

따라서 공급되는 수분에 의해 화력은 더욱 강해지게 되어 열효율을 극대화시킬 수 있게 되는 것이며, 이로 인해 더욱 신속원활하게 온돌을 가열시킬 수 있고, 나아가 이때 발생되는 수증기가 구들(d)을 통해 실내로 자연스럽게 유입되게 되어 실내습도조절 또한 자연스럽게 적절한 습도를 유지할 수 있게 하는 것이다.

한편, 고래 내부에 수분이 많을 경우, 또는 과 공급된 경우에는 이를 감지한 습도센서(HS)에 의해 수분공급장치(WS)의 작동은 멈추게 되며, 점화된 버너의 고온화된 화염과 열기에 의해 고래바닥에 퍼져 있는 습기가 자연스럽게 기화되며, 이 과정에서 일부의 수분은 좌침관으로 빠져나가게 되고, 기화된 수증기는 구들(d)을 통과하여 자연스럽게 실내로 유입되게 되기에 온돌이 가온된 뒤에는 그 열기에 의해 고래의 내부에는 습기가 잔류하지 않는 건조한 상태를 유지하게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명은 그 권리범위가 전술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 따라서 발명의 목적과 사상의 범위 내에서 다양하게 변형 또는 변화될 수 있다 할 것이며, 이러한 변형 또는 변화는 당연히 본 발명의 권리범위에 속하는 것이라 할 것이다.

a : 아궁이 b : 굴뚝 c : 고래
c' : 바닥 c" : 화구안착부 c1 : 경사면
d : 구들 d' : 구들장 d" : 화력방사부
e : 개자리 e' : 좌침관 f : 가스버너
f' : 화구 g : 안전장치 HS : 습도센서
sn : 분무노즐 wt : 물탱크 mp : 모터펌프
WS : 수분공급장치

Claims (4)

1. 아궁이(a)와 굴뚝(b), 그리고 화기가 통과하는 통로인 고래(c)와, 화기가 고래(c)를 통과하면서 달구어지는 구들(d)과, 상기 구들(d)을 소정의 높이로 받쳐줌과 동시에 화염의 통로인 고래(c)를 형성하게 하는 받침돌과, 그리고 고래 내부에서 발생되는 냉습을 모아주는 개자리(e) 및 좌침관(e')이 구비된 온돌시스템에 있어서,
   다수의 구들장(d')과 흙으로 이루어지는 구들(d)은, 저면을 화력이 사방으로 퍼지도록 된 화력방사부(d")가 구비되게끔

   

   형으로 구성하여 화염이 사방으로 신속하게 퍼져나갈 수 있게 하고,
   화기가 통과하는 통로인 고래(c)는 바닥(c')을, 기름 또는 가스버너(f)의 화구(f')를 안착시키는 화구안착부(c")와, 습기가 원활하게 흘러내리도록 상기 화구안착부(c")를 중심으로 사방으로 경사면(c1)을 가지도록

   

   형으로 형성함을 특징으로 하는 기름 또는 가스버너용 온돌시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 화력방사부(d")의 위치는 버너(f)와 화구(f')의 거리가 한정적이기에 이를 감안하여 형성하되, 아궁이(a)가 위치한 벽면(w)에서 화력방사부(d")까지의 거리(L)가 반대편 벽면에서 화력방사부(d")까지의 거리(L')보다 짧게 형성함을 특징으로 하는 기름 또는 가스버너용 온돌시스템.
3. 제1항에 있어서,
   개자리(e) 상부 벽면, 즉 고래(c) 수평 중심과 통하는 높이에 연소과정에서 고래(c) 내부에 과압이 작용하거나 폭발이 발생할 때 자동 개방되는 안전장치(g)를 더 구비함을 특징으로 하는 기름 또는 가스버너용 온돌시스템.
4. 제1항에 있어서,
   고래(c)내부의 습도를 감지하는 습도센서(HS)와, 분무노즐(sn), 물탱크(wt), 모터펌프(mp)로 이루어진 수분공급장치(WS)를 더 구비함을 특징으로 하는 기름 또는 가스버너용 온돌시스템.

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