KR20010046571A - A hot-floored system without pipe line - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 현행 온돌 시스템에서 온돌 바닥표면온도가 불균등하게 분포하는 것을 해소하기 위한 무배관 온돌 시스템에 관한 것으로 특히, 종래와 같이 그 내부에 온수가 순환하는 배관을 바닥 구조체에 매설하는 방식이 아닌 패널면의 전면이 온수 순환 기능과 방열면의 역할을 수행하는 구조로써 균등한 바닥난방의 실현과 그에 따른 난방제어의 효율성을 제고함과 동시에 이를 조립식 온돌시스템의 실내측 마감재로서 일체화하여 시공 성능을 향상시키고 관련 부대 비용을 절감할 수 있는 무배관 공법 온돌 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a pipeless ondol system for eliminating an uneven distribution of the ondol floor surface temperature in the current ondol system. In particular, the panel is not a method of embedding a pipe in which hot water circulates in the floor structure as in the prior art. As the front surface of the surface plays the role of hot water circulation function and heat dissipation surface, it realizes even floor heating and improves the efficiency of heating control and integrates it as interior finishing material of prefabricated ondol system to improve construction performance. It relates to a pipeless ondol system that can reduce the associated costs.
종래의 온돌 난방 시스템은 금속(동관) 또는 플라스틱(가교화 폴리에틸렌관, XL 관) 소재의 배관을 구조체 내에 매설하는 온수 순환식 시스템이 일반화 되어 사용되고 있다. 즉, 기존 난방 방법은 실내, 외중 어느 한 곳에 설치된 보일러를 통하여 유사한 열원을 발생시키고 물, 수증기, 혹은 공기를 열전달 매개체로 하여 관 또는 닥트를 통하여 열에너지를 난방을 필요로 하는 방이나 실내에 운반하여 방열하는 방법을 사용하고 있다. 그러므로 열운반경로 등에서 막대한 열손실이 있고, 부대시설이 복잡하고 자재의 종류 및 양이 많이 소요되고 자원, 공사비 등이 과다하게 소모되고 있다. 따라서 시설 투자비가 많이 들고 투자에 비하여 수명이 비교적 짧고, 유지 보수비가 많이 소요되는 문제점이 있었다.Conventional ondol heating systems are generally used in which hot water circulation systems for embedding pipes made of metal (copper pipe) or plastic (crosslinked polyethylene pipe, XL pipe) in a structure are used. In other words, the existing heating method generates a similar heat source through a boiler installed either indoors or outdoors, and transfers heat energy to a room or room requiring heating through a pipe or a duct by using water, steam, or air as a heat transfer medium. The method of heat dissipation is used. Therefore, there are enormous heat loss in the heat transportation path, the complex of facilities, the kind and quantity of materials are consumed, and resources, construction cost, etc. are excessively consumed. Therefore, there is a problem that a lot of facility investment costs and relatively short lifespan, and maintenance costs compared to the investment.
또한, 현행 온돌 난방을 위한 배관 시스템은 도 1b 에 도시된 바와 같이, 콘크리트나 목재마루널등의 건물의 바닥면(2)에 소정 높이의 시멘트 혹은 모르터(1)를 깔고 상기 모르터(1)상부에 금속(동관) 배관(3)을 한후 상기 금속배관(3)을 다시 얇은 시멘트 혹은 모르터(1)로 도포하는 구조를 갖는다. 상기한 구조를 갖는 종래의 배관 시스템은 도 1b에 도시된 바와 같이 온돌 시스템에 사용되는 금속배관(3) 상부에서의 온도가 상기 금속배관(3)이 설치되지 않은 곳의 온도보다 높아 바닥 표면 온도가 불균등하게 분포되는 문제점이 있으며, 상기 온돌 시스템에 배관을 설치한 후 보호용 모르터(1)를 구성하게 되어 상기 배관을 통하여 공급되는 열이 바닥표면에 공급되는 과정에서 상당량 열손실이 유발되는 문제점이 있었다.In addition, the current piping system for heating the ondol, as shown in Figure 1b, the cement or mortar (1) of a predetermined height on the floor surface (2) of the building, such as concrete or wood flooring, and the upper portion of the mortar (1) After the metal (copper pipe) 3, the metal pipe 3 is applied again with a thin cement or mortar (1). In the conventional piping system having the above-described structure, as shown in FIG. 1B, the temperature at the top of the metal pipe 3 used in the ondol system is higher than the temperature at which the metal pipe 3 is not installed. Is unevenly distributed, there is a problem that a significant amount of heat loss is caused in the process of supplying heat supplied through the pipe to the floor surface after installing the protective mortar (1) after installing the pipe in the ondol system. there was.
한편, 콘크리트나 목재마루널 등의 바닥면에 상기 금속배관용 모르터를 사용한 구조대신에 경량화 소재를 채용하여 상기 바닥면에 장착한 조립식 온돌 시스템이 제안되어 있다. 이러한, 현행 조립식 온돌 시스템은 금속류의 강판이나 플라스틱 등 경량화 소재를 사용함으로써 사실상 종래의 온돌시스템 자체에는 축열 성능이 거의 없으며, 일정량 이상의 축열 성능을 필요로 하는 국내의 난방 여건상, 필요시 옵션으로 고가의 축열재를 사용하고 있어, 그 만큼 경제성이 낮아지는 단점이 있다. 즉, 현행 조립식 온돌 시스템은 제품의 경량화와 축열 성능 및 최적 경제성의 측면에서 별다른 해결 방안을 구하지 못하고 있는 실정이다.On the other hand, a prefabricated ondol system has been proposed in which a lightweight material is used in place of a structure using the metal pipe mortar on a floor such as concrete or wooden flooring and mounted on the floor. Such a prefabricated ondol system uses a lightweight material such as a steel sheet or plastic of metal, so that the existing ondol system itself has almost no heat storage performance, and is expensive as an option when needed for domestic heating conditions requiring a certain amount of heat storage performance. Because it uses a heat storage material, there is a disadvantage that the economic efficiency is lowered. In other words, the current prefabricated ondol system is unable to find a solution in terms of light weight, heat storage performance, and optimum economic efficiency.
따라서, 본 발명은 상기한 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 현행 온돌 시스템에서 필수적으로 구성되는 온수 순환용 배관 대신에 유니트화된 바닥 패널면 전체에 온수가 순환하도록 함으로써 바닥패널 자체가 온수 순환의 기능과 방열면의 역할을 수행할 수 있는 무배관 온돌시스템을 제공함에 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, the hot water circulating the bottom panel itself by circulating the whole of the bottom panel surface unit instead of the hot water circulation pipe that is essentially configured in the current ondol system Its purpose is to provide a pipeless ondol system that can function as a heat sink and function.
또한, 본 발명에 의한 무배관 공법은 종래의 배관 설치 및 공정이 필요하지 않으며 이에 따라 조립 시공 성능의 향상(시공의 간편함,신속한 시공 등)이 가능하며 배관 위치에 따른 바닥면 온도의 불균등을 해소하고 균등하게 분포하는 바닥표면온도를 확보할 수 있는 무배관 조립식 온돌시스템을 제공함에 다른 목적이 있다.In addition, the pipeless construction method according to the present invention does not require a conventional pipe installation and process, thereby improving the assembly performance (convenience of construction, rapid construction, etc.) and eliminating unevenness of floor temperature according to the pipe position. Another object is to provide a pipeless prefabricated ondol system capable of ensuring a uniform and evenly distributed floor surface temperature.
도 1a 및 도 1b는 종래 기술에 의한 온돌 시스템의 온도 특성 및 개념도.1A and 1B are temperature characteristics and a conceptual diagram of an ondol system according to the prior art.
도 2는 본 발명에 의한 무배관 온돌 시스템의 일실시예 구성을 나타낸 단면도.Figure 2 is a cross-sectional view showing an embodiment configuration of a pipeless ondol system according to the present invention.
도 3은 본 발명에 의한 무배관 온돌 시스템의 다른 일실시예 구성을 나타낸 단면도.Figure 3 is a sectional view showing another embodiment of the pipeless ondol system according to the present invention.
도 4a 및 4b는 본 발명에 의한 무배관 온돌 시스템의 온도 특성 및 개념도.4a and 4b is a temperature characteristic and conceptual diagram of a pipeless ondol system according to the present invention.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 의한 무배관 온돌 시스템에서 바닥면 전면이 온수 순환 구조(축열성능)를 나타낸 구조 평면 개념도.Figure 5a and Figure 5b is a structural plan conceptual view showing the bottom surface of the hot water circulation structure (heat storage performance) in the pipeless ondol system according to the present invention.
도 6은 도 5a의 2방향 온수 순환 사례의 변형예.FIG. 6 is a modification of the two-way hot water circulation example of FIG. 5A. FIG.
도 7은 도 6에 도시된 변형예의 하부면에 단열과 차음 기능을 부가한 실시예.7 is an embodiment in which insulation and sound insulation are added to the lower surface of the modification shown in FIG.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings
10 : 온돌 시스템 11 : 바닥면10: ondol system 11: floor surface
12 : 온수 순환층 13 : 상부 패널12: hot water circulation layer 13: the upper panel
14 : 단열층 15 : 하부 패널14: heat insulation layer 15: lower panel
16 : 온수 비순환층 17 : 분리층16: hot water acyclic layer 17: separation layer
18 : 긴결재 19 : 바닥 패널18: long binding 19: floor panel
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 건물의 바닥면 상에 설치하며, 그 내부에 온수가 순환될 수 있는 온수순환경로가 형성된 바닥패널; 및 상기 바닥패널의 들뜸이나 온수에 의한 변형을 방지할 수 있도록 상기 바닥패널을 관통하여 상기 바닥면에 고정되는 긴결수단을 포함하는 무배관 온돌 시스템을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, a floor panel is installed on the floor of the building, the hot water circulating environment path is formed in which hot water can be circulated; And it provides a pipeless ondol system comprising a fastening means which is fixed to the bottom surface through the bottom panel to prevent deformation of the bottom panel by the lifting or hot water.
이하, 첨부된 도 2이하의 도면을 참조하여 본 발명에 따른 무배관 공법에 의한 경량화 및 축열량 가변방식의 조립식 온돌시스템의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings of Figure 2 or less will be described in detail an embodiment of the prefabricated ondol system of the weight reduction and heat storage variable by the pipeless method according to the present invention in detail.
본 발명에 의한 무배관 공법에 의한 경량화 및 축열량 가변방식의 조립식 온돌시스템은 일체화된 패널면 전체에 온수가 순환되도록 하여 별도의 온수 배관 없이 균등한 바닥 표면 온도를 유지할 수 있도록 구현한 것이다. 도 2에 도시된 것은 본 발명에 의한 조립식 온돌 시스템의 일실시예 구성을 나타낸 단면도로서 바닥면의 난방을 위하여 건물의 바닥 구조물에 설치되는 온돌시스템(10)이다.The prefabricated ondol system of the lightweight and variable heat storage variable type by the pipeless method according to the present invention is configured to maintain an even floor surface temperature without a separate hot water pipe by allowing hot water to circulate throughout the integrated panel surface. 2 is a cross-sectional view showing an embodiment configuration of a prefabricated ondol system according to the present invention is an ondol system 10 installed in the floor structure of the building for heating the floor.
상기 온돌시스템(10)은 콘크리트나 목재마루널등의 바닥면(11)과, 상기 바닥면(11)상에 장착되어 단열 기능을 수행하는 단열재(14)와, 상기 단열재(14)상에 장착되며 그 내부에 온수순환경로를 제공하여 온수순환시 바닥표면이 균일한 온도로 유지되도록 하기 위한 바닥패널(19)로 구성된다. 여기서 상기 바닥패널(19)은 온수가 순환하면서 발생하는 열에 의하여 균등한 바닥표면 온도를 유지하기 위한 온수순환층(12)과, 상기 온수순환층(12)의 상부에 구비되어 상기 온수순환층(12)에서 발생하는 열을 바닥 표면에 전달하기 위한 상부패널(13)과, 상기 온수순환층(12)의 하부에 형성되어 축열기능을 수행하는 온수비순환층(16)과, 상기 온수순환층(12)의 하부에 구비되는 하부패널(15)과, 상기 온수순환층(12)과 상기 온수비순환층(16)을 분리 구분하는 분리층(17)으로 구성된다. 또한, 상기 바닥패널(19)과 단열재(14)가 들뜨거나 흡수열원에 의해 변형되는 현상을 방지하기 위하여 상기 상부패널(13)로부터 상기 단열재(14)를 관통하여 상기 바닥면(11)에 고정하기 위한 긴결재(18)와, 상기 바닥패널(15)의 온수순환층(12)에 열원을 제공하는 열원제공수단(도시되지 않음)으로 구성되어 있다.The ondol system 10 is mounted on the bottom surface 11, such as concrete or wooden flooring, the heat insulating material 14 mounted on the bottom surface 11 to perform a heat insulating function, and mounted on the heat insulating material 14 It is composed of a bottom panel 19 for providing a hot water circulation environment inside the inside so that the bottom surface is maintained at a uniform temperature during hot water circulation. Here, the bottom panel 19 is provided on top of the hot water circulation layer 12 and the hot water circulation layer 12 to maintain an even bottom surface temperature by the heat generated while the hot water circulates (the hot water circulation layer ( 12, an upper panel 13 for transferring heat generated from the bottom surface, a hot water circulation layer 16 formed below the hot water circulation layer 12 to perform a heat storage function, and the hot water circulation layer ( The lower panel 15 provided below the 12, and the separation layer 17 for separating and separating the hot water circulation layer 12 and the hot water non-circulation layer 16. In addition, the bottom panel 19 and the heat insulating material 14 are fixed to the bottom surface 11 by penetrating the heat insulating material 14 from the upper panel 13 in order to prevent the phenomenon of being lifted or deformed by the absorption heat source. And a heat source providing means (not shown) for providing a heat source to the hot water circulation layer 12 of the bottom panel 15.
상기와 같이 구성된 본 실시예에서, 상기 바닥패널(19)은 상기 온돌 시스템(10)에 제공되는 열원에 의해 가열된 온수순환층(12)에서 방출하는 열을 온돌 바닥표면에 매개하는 방열면의 역할과 온수 순환의 기능을 하는 것으로 종래의 온돌시스템에서 필수적으로 구비되어야 했던 온수순환용 배관을 대체하는 것이다. 상기 바닥패널(19)의 온수순환층(13)내에서의 온수가 순환하는 구조는 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와같이, 길이방향 또는 폭방향으로 지그재그 형상의 경로를 갖는 2 방향성순환 구조 또는 달팽이 미로 형상을 갖는 4 방향성순환 구조로 할 수 있다. 또한 도 6에 도시된 것은 상기 2방향 온수 순환 사례의 변형예이며 도 7에 도시된 것은 도 6에 도시된 상기 2방향 온수 순환 구조의 하부면에 단열층(14)을 부가한 예를 보여주고 있다.In the present embodiment configured as described above, the bottom panel 19 of the heat dissipation surface that mediates heat emitted from the hot water circulation layer 12 heated by the heat source provided to the ondol system 10 to the ondol floor surface. The role and function of hot water circulation is to replace the hot water circulation pipe that had to be provided in the conventional ondol system. The hot water circulation structure in the hot water circulation layer 13 of the bottom panel 19 is a bidirectional cyclic structure having a zigzag path in the longitudinal direction or the width direction, as shown in Figure 5a and 5b or It can be set as the four-way cyclic structure which has a snail maze shape. 6 shows a modified example of the two-way hot water circulation example, and FIG. 7 shows an example in which the heat insulation layer 14 is added to the lower surface of the two-way hot water circulation structure shown in FIG. 6. .
상기 상부패널(13)은 플라스틱과 같은 경량성의 합성수지재로 형성된다. 이에 따라, 상기 상부패널(13)의 상부면에 바로 실내 내장재(장판류나 마루재 등)의 시공이 가능하여 온돌 시스템 시공시 공정 단축 및 비용 절감이 가능하게 되며 상기 상부패널(13)에서 방츨되는 열이 별도의 손실없이 바닥 표면에 전달된다. 본 발명에 의한 무배관 공법은 플라스틱 소재를 사용하여 상,하부 패널 자체의 하중을 기존의 온돌 시스템에 비해 현저히 감소시킬 수 있으며 실제 난방 운전에 있어서는 상기 온수순환층(12)과 온수비순환층(16)을 형성하는 물의 자중에 의하여 안정적으로 바닥면의 들뜸을 근본적으로 예방할 수 있는 것이다.The upper panel 13 is formed of a lightweight synthetic resin material such as plastic. Accordingly, the interior of the interior material (plates or flooring, etc.) can be installed directly on the upper surface of the upper panel 13, so that the process can be shortened and the cost can be reduced during the construction of the ondol system. It is delivered to the floor surface without any extra loss. The pipeless method according to the present invention can significantly reduce the load of the upper and lower panels themselves by using a plastic material as compared with the existing ondol system, and in the actual heating operation, the hot water circulation layer 12 and the hot water circulation layer 16 It is possible to fundamentally prevent the lifting of the bottom surface stably by the weight of water forming the).
한편, 상기 온수순환층(12)에서 발생하는 열에 의하여 온돌 바닥면이 균등한 온도를 유지할 수 있으며, 온수의 공급이 중단되는 경우에는 상기 온수층을 형성하는 물이 지닌 열량 만큼 축열재로써 실내 열환경을 조절하는 이중의 기능과 역할을 수행한다. 이때, 건물의 사용조건이나 열적 성능에 따라 상기 온돌 시스템에 요구되는 축열량의 변화는 상기 상부패널(13)의 두께 조절 또는 상기 온수 순환층의 하부에 형성된 온수 비순환층(축열층)에 의하여 임의로 조절할 수 있어 궁극적으로 축열량의 가변성을 용이하게 확보할 수 있다.On the other hand, by the heat generated in the hot water circulation layer 12, the ondol bottom surface can maintain an even temperature, and if the supply of hot water is stopped, the heat of the room as a heat storage material as much as the heat of the water forming the hot water layer. It plays the dual role and role of controlling the environment. At this time, the change in the heat storage amount required for the ondol system according to the conditions of use or thermal performance of the building is arbitrarily controlled by the thickness control of the upper panel 13 or the hot water acyclic layer (heat storage layer) formed under the hot water circulation layer. Ultimately, the variability of the heat storage amount can be easily secured.
즉, 상기 온수비순환층(16)은 온수 순환층(12)의 하부에서 축열성능을 지니는 수조 또는 축열재층으로 상기 온돌시스템(10)내에서 축열량을 조절하며 상기 온수비순환층을 형성하는 물의 자중에 의하여 상기 온돌시스템의 안전성 및 보온성을 유지하는 기능을 수행한다.That is, the hot water non-circulating layer 16 is a water tank or heat storage layer having heat storage performance at the bottom of the hot water circulation layer 12, and controls the amount of heat stored in the ondol system 10 to form the hot water non-circulating layer. By performing the function of maintaining the safety and warmth of the ondol system.
도 3은 본 발명에 의한 무배관 공법에서 상부패널(13) 전면이 방열면이 되고 동시에 온수 공급의 축열 성능을 확보할 수 있는 조립식 온돌 시스템의 다른 실시예를 도시한 것이며, 상기 무배관 온돌 시스템을 도입하여 측정한 바닥표면의 온도분포는 도4a 및 도4b에 도시된 바와 같이 상기 상부패널(13)의 전면에 걸쳐 균일한 온도 분포를 얻을 수 있다.Figure 3 shows another embodiment of the prefabricated ondol system that can be the heat dissipation surface of the front panel 13 in the pipeless method according to the present invention and at the same time ensure the heat storage performance of the hot water supply, the pipeless ondol system The temperature distribution of the bottom surface measured by introducing a can obtain a uniform temperature distribution over the entire surface of the upper panel 13 as shown in Figs. 4a and 4b.
전술한 바와 같이 종래의 조립식 온돌시스템이 지니고 있는 경량화와 축열성능의 확보라는 상반된 성능을 상기의 무배관 공법과 수조개념의 온수비순환층을 동시에 만족할 수 있으며, 배관공정의 생략으로 인하여 배관 설치비의 절감과 시공 시간을 단축할 수 있게 되는 것이다.As described above, the conventional performance of the prefabricated ondol system can satisfy both of the above-mentioned performances such as light weight and secure heat storage performance. And construction time can be shortened.
또한, 상기 조립식 온돌시스템에 냉수를 순환하여 냉방을 하고자 하는 경우 보다 높은 온수의 공급으로 냉방시 바닥면 또는 배관 주위에서 발생하는 결로현상을 방지할 수 있다. 즉, 기존의 배관방식에 의하여 냉수를 배관을 통하여 순환시키는 경우 배관과 모르터면을 통하여 열전달 효율 및 배관주변에서 발생하는 결로를 고려하여 냉수의 온도를 결정해야 하나, 본 발명의 무배관 공법을 적용하는 경우 바닥 전면이 냉열을 방열하는 구조이기 때문에 종래의 배관방식에 비해 결로의 발생이 줄어들게 되는 것이다. 따라서, 본 발명의 무배관공법은 상기의 결로의 제거기술이나 온도조절 없이도 보다 경제적인 조건으로 냉방이 가능하게 되는 부수적인 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, when cooling the water by circulating cold water in the prefabricated ondol system, it is possible to prevent condensation occurring on the floor surface or around the pipe during cooling by supplying higher hot water. That is, when cold water is circulated through the pipe by the existing pipe system, the temperature of the cold water should be determined in consideration of heat transfer efficiency and condensation generated around the pipe through the pipe and mortar surface, but the non-pipe method of the present invention is applied. In the case of the bottom front is a structure that radiates cold heat, so the occurrence of condensation is reduced compared to the conventional piping method. Therefore, the non-piping method of the present invention can obtain the side effect of cooling in more economic conditions without the above-mentioned condensation removal technology or temperature control.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 일실시예 및 도면에 한정되는 것은 아니고, 본 고안의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환,변형 및 변경이 가능함은 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상적인 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiment and drawings, and various substitutions, modifications, and changes are possible within the scope without departing from the technical idea of the present invention. It will be apparent to those who have
상기한 바와 같이 본 발명에 따르면, 상기 바닥패널에 온수순환층과 온수비순환층을 형성하여 온수 순환의 기능과 방열면 역할을 수행함과 동시에 가변적인 축열 기능을 수행하는 구조를 제공함으로써 균등한 바닥 난방을 실현하고, 그에 따른 난방제어의 효율성을 제고할 수 있다. 또한, 바닥패널을 온돌 시스템의 실내측 마감재로써 일체화하여 시공 성능을 향상시키고 관련 부대 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 온돌 시스템이 지닌 경량성능을 유지하면서 동시에 축열성능을 확보하는 방안으로 종래의 배관 설치 방식이 아닌 바닥 패널 전면에 축열 성능이 매우 우수한 물이 수조 개념으로 위치하는 구조를 취함으로써 시공시에는 경량화에 따른 편이성을 도모하고, 운전시에는 온수순환과 함께 축열량을 수량으로써 가변적으로 조절할 수 있는 효과를 가진다.According to the present invention as described above, by forming a hot water circulation layer and a hot water non-circulating layer on the floor panel to provide a structure to perform the function of the hot water circulation and the heat radiation surface, and at the same time to perform a variable heat storage function even floor heating Can be realized, and thus the efficiency of heating control can be improved. In addition, by integrating the floor panel as the interior finishing material of the ondol system has the effect of improving the construction performance and reduce the associated additional costs. In addition, in order to secure the heat storage performance while maintaining the lightweight performance of the ondol system, it has a structure in which water with excellent heat storage performance is located in the water tank concept in front of the floor panel rather than the conventional pipe installation method, thereby reducing the weight during construction. It aims at the convenience according to the operation, and has the effect that can be variably adjusted by the amount of heat storage with the hot water circulation during operation.
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