KR200353325Y1 - 이중관식 히트파이프 난방유니트 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 건축물의 바닥 난방이나 건강침대, 소형방열기 등에 적용되며 내측으로 열원을 갖는 히트파이프로 이루어진 난방유니트에 관한 것으로서, 상기 난방유니트를 집중 개량하여 난방효율을 극대화 한 이중관식 히트파이프 난방유니트에 제공하는 것이다.
즉, 본 고안은 온수파이프나 전기히터 등의 빠른 열적 응답성을 갖는 열원(3)을 내측에 구비하고, 열원의 외측으로 열매체(4)를 일정량 채운 히트파이프(2)로 이루어진 난방유니트(1)에 있어서, 상기 난방유니트(1)는 양 단부를 히트파이프(2)와 열원(3)에 밀폐되도록 열매체유출방지용 캡(5)으로 봉합한 히트파이프(2)를 대향되게 평행으로 2개 설치하고, 상기 히트파이프(2) 상간에 열매체(4)가 내측으로 일정량만큼 주입된 수개의 방열히트파이프(6)를 히트파이프(2)와 관통되도록 구성하며, 상기 난방유니트(1) 일 측의 히트파이프(2)에는 열매체(4)를 히트파이프(2)와 방열히트파이프(6) 내로 주입하기 위한 수개의 열매체주입구(7)를 형성하고, 상기 열매체주입구(7)가 밀폐되도록 마개(8)를 나사 결합한다.
상기 난방유니트(1)를 이웃하는 난방유니트(1)와 결합 시에는 히트파이프(2) 양단의 열매체유출방지용 캡(5) 외측으로 돌출 형성된 열원(3)의 단부에 결합수단(9)으로 상호 연통되도록 결합한 구성인 바,
이상의 구성을 갖는 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)는 바닥 난방 시 습식시공법이나 건식시공법 모두에 적용이 가능하고, 초열전도체인 히트파이프(2)에온수파이프나 전기히터 등의 열원(3)을 이용하여 바닥 난방이 매우 신속하고 균일하게 이루어져 쾌적한 난방효과 및 에너지 절감효과를 얻을 수 있는 것이며, 구배를 무시하고 수평으로 설비할 수 있어 습식시공 시 모르타르의 두께를 줄이고, 건식시공 시 온돌패널(10) 자체의 두께를 줄여 자재, 제조단가 및 설비비용의 절감효과와 아울러 주거공간을 넓힐 수 있는 등 다수의 효과를 기대할 수 있는 것이다.
Description
본 고안은 건축물의 바닥 난방이나 건강침대, 소형방열기, 유리 및 하우스 온실, 폐열회수기 등에 적용되며 내측으로 열원(熱源)을 갖는 히트파이프(heat pipe)를 양측으로 설치하여 양측의 히트파이프 상간에 수개의 방열히트파이프를 관통되도록 하나의 난방유니트로 형성함으로써 연료를 절감시키고 시공을 보다 용이하게 한 이중관식 히트파이프 난방유니트에 관한 것이다.
주택이나 아파트 등의 건축물 시공 시 바닥 난방을 목적으로 온수파이프를 등 간격으로 배치한 후 모르타르를 일정 두께만큼 도포하고, 장판, 마루판 등과 같은 마감재로 마감작업을 행하는 습식시공법과 전기히터를 내장한 일정한 크기의 온돌패널을 조립 시공한 후 장판, 마루판 등과 같은 마감재로 마감작업을 행하는 건식시공법을 통상적으로 사용하여 왔다.
이러한 종래 시공방법 중 습식시공법은 모르타르의 양생 기간이 길어 시공 상에 공기가 길어지고, 건축 구조물의 하중을 가중시키며, 건식시공법의 경우 공기가 단축되고 구조물을 경량화 할 수 있으나 바닥을 가온하고 난 후 전기를 차단하게 되면 바닥이 빨리 식어버려 난방효율성이 저하된다는 단점을 가지고 있었던 것이다.
상기한 단점을 보완하고자 초열전도체인 히트파이프를 이용하여 바닥 난방을 하고 있으나 이와 같은 경우 히트파이프는 그 형태에 따라 각기 다른 단점을 가지고 있었던 것으로서, 먼저 써머싸이폰(Thermosyphon)형의 히트파이프는 소정의 구배(=기울기)를 가져야 함으로 모르타르나 온돌패널의 두께가 히트파이프의 기울기에 따라 두꺼워지고, 바닥의 균일한 난방이 어려워지는 문제점을 가지고 있었으며, 진동세관(振動細管)형 히트파이프는 모세관(毛細管)파이프를 이용하기 때문에 파이프 휨 발생으로 인한 취급상의 어려움이 따르고, 바닥에 설치 시 고른 분포를 보이기 힘들며, 또한 윅(wick)이나 메시(mesh)타입의 히트파이프는 파이프내의 모세관현상이 일어날 수 있게끔 유로를 형성해야 하기 때문에 제조상 원가상승 및 제작의 어려움이 있었던 것이다.
이에 본 고안에서는 상기한 바와 같은 기존 바닥 난방구조들이 갖는 문제점을 일소할 수 있는 난방유니트를 제공코자하는 것으로서,
온수파이프나 전기히터 등의 빠른 열적 응답성을 갖는 열원이 내측에 구비된 히트파이프를 양측으로 설치하고, 양측의 히트파이프 상간에 수개의 방열히트파이프를 관통되도록 형성하여 건축물의 바닥 난방이나 건강침대, 소형방열기, 유리 및 하우스 온실, 폐열회수기 등에 적용함으로써 연료절감 및 시공의 용이성을 향상시키고, 난방효율을 극대화 할 수 있는 이중관식 히트파이프 난방유니트를 제공함에 고안의 기술적 과제를 두고 본 고안을 완성한 것이다.
도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 사시도
도 2는 본 고안의 구성을 보인 사시도 및 요부 확대 사시도
도 3은 본 고안의 요부 확대 단면구성도
도 4a, 4b는 본 고안의 다른 실시예를 보인 사시도 및 단면구성도
도 5는 본 고안의 사용상태를 개략적으로 보인 구성도
◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호의 설명 ▶
1:(이중관식 히트파이프)난방유니트 2:히트파이프(heat pipe)
3:열원(熱源) 4:열매체
5:열매체유출방지용 캡 6:방열히트파이프
7:열매체주입구 8:마개
9:결합수단 10:온돌패널
11:상부바닥판 12:방열판
13:단열재
도 1은 본 고안의 바람직한 일실시예를 보인 사시도이고, 도 2는 본 고안의 구성을 보인 사시도 및 요부 확대 사시도이며, 도 3은 본 고안의 요부 확대 단면구성도로서 이를 통하여 본 고안을 이하에 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 고안은 온수파이프나 전기히터 등의 빠른 열적 응답성을 갖는 열원(3)을 내측에 구비하고, 열원(3)의 외측으로 열매체(4)를 일정량 채운 히트파이프(2)로 이루어진 난방유니트(1)에 관한 것으로서, 상기 히트파이프(2)의 양 단부에는 열매체유출방지용 캡(5)을 열원(3)과 히트파이프(2)에 밀폐되도록 봉합하고, 상기 히트파이프(2)를 대향되게 평행으로 설치한 후 양측의 히트파이프(2) 상간에 수개의 방열히트파이프(6)를 히트파이프(2)에 관통되도록 형성하여 열매체(4)가 방열히트파이프(6) 내에 일정량만큼 주입되도록 한 후 일정한 압에 의해 내부를 진공(眞空)화 시킨 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)를 구성하며, 난방유니트(1) 일 측의 히트파이프(2)에는 열매체(4)를 히트파이프(2)와 방열히트파이프(6) 내로 주입하기 위한 수개의 열매체주입구(7)를 형성하며, 상기 열매체주입구(7)가 밀폐되도록 마개(8)를 나사 결합한다.
상기 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)는 이웃하는 난방유니트(1)와 결합 시 히트파이프(2) 양단의 열매체유출방지용 캡(5) 외측으로 돌출 형성한 열원(3)의 단부에 결합수단(9)으로 상호 연통되도록 결합하되, 상기 결합수단(9)은 열원(3)의 종류에 따라 택일되는데 열원(3)으로 온수파이프를 사용할 시 동(銅)이나 스테인리스강(stainless-steel) 및 합성수지로 제작된 소켓을 사용하고, 열원(3)으로 전기히터를 사용할 시 일 측으로 플러그를 타 측으로는 콘센트를 설치하여 상호 끼움 결합되도록 한다.
한편, 본 고안의 다른 실시예를 보인 사시도와 단면구성도인 도 4a와 도 4b에서 보는바와 같이 상기 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)는 온돌패널(10)에 적용가능 한 것으로서, 상기 온돌패널(10)은 단부가 하향 절곡된 상부바닥판(11)을 뒤집은 상태에서 상기와 같이 구성된 히트파이프(2)와 방열히트파이프(6)가 안치된 개략 U형으로 이루어진 알루미늄 재질의 방열판(12)을 정 위치에 고정시키고, 최종적으로 우레탄 폼(urethane foam) 등으로 이루어진 단열재(13)를 상기 상부바닥판(11)이 형성하는 공간부 내에 충진시켜 구성한다.
도면 중 미 설명부호 14는 열원을 공급하기 위한 보일러를 도시한 것이다.
상기와 같이 구성되는 본 고안의 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)는 도 5에서 보는바와 같이 바닥의 난방을 행하고자 할 시 보일러(14)와 양측 히트파이프(2) 내의 열원(3)을 연결한 후 시공조건과 사용자의 기호에 따라 습식시공법이나 건식시공법 모두에 적용 가능한 것이다.
먼저 습식시공법으로 바닥 난방을 행할 시 상기 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)를 바닥면에 동일 간격으로 배치하되, 이웃하는 난방유니트(1)와 결합수단(9)에 의해 결합시킨 후 모르타르를 일정 두께(난방유니트(1)가 완전히 덮일 만큼의 두께)만큼 도포하고, 장판이나 마루판 등과 같은 마감재로 마감작업을행하면 되는 것이다.
건식시공법의 경우 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)를 상부바닥판(11)에 방열판(12)으로 안치 고정하고, 단열재(13)로 공간을 충진한 온돌패널(10)로 제작한 후 바닥면과 단열재(13)의 개방부위가 서로 마주보게 위치하도록 안치시키며, 이웃하여 시공되는 온돌패널(10)과 결합수단(9)을 사용하여 결합하면 시공이 간단히 완료되며, 온돌패널(10)의 상부바닥판(11) 상면으로는 장판, 마루판 같은 마감재만 시공하면 되는 것이다.
이와 같이 시공이 완료된 상태에서 온수나 전기를 열원(3)에 공급하면, 열원(3)이 내입 형성된 양측 히트파이프(2) 내에 일정량 주입된 열매체(4)가 빠른 열적 응답성을 보이면서 양측 히트파이프(2) 상간에서 관통 연결된 방열히트파이프(6)의 내부까지 가온되어 결과적으로 양측 히트파이프(2)와 수개의 방열히트파이프(6)에 의해 바닥 난방을 수행하게 되는 것이다. 이때 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)의 원리는 열원(3)을 양측 Two Line System(이중관식)으로 가져가기 때문에 그 열원(3)에 의해 히트파이프(2) 내에서 열매체(4)의 증발(evaporation)현상을 일으키고, 증발에 의해 기화된 열매체(4)가 방열히트파이프(6) 내로 유동된 후 응축(condensation)되는 사이클이 반복해서 일어남으로써 양측 히트파이프(2)와 수개의 방열히트파이프(6) 표면온도를 상승시킨다.
특히, 본 고안인 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)는 상기와 같은 원리에 의해 종래 구배를 가지고 설비되던 써머싸이폰형 히트파이프와는 달리 히트파이프(2)를 설비함에 구배를 무시하고 수평으로 설비할 수 있어서, 습식시공시 모르타르의 두께를 줄일 수 있고, 건식시공 시 온돌패널(10) 자체의 두께를 줄일 수 있는 것이다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 고안에서 제공하는 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)는 바닥 난방 시 습식시공법이나 건식시공법 모두에 적용이 가능하고, 건식으로의 적용 시 공기 단축 및 건축 구조물의 경량화에 일조하며, 초열전도체인 히트파이프(2)를 사용하여 빠른 열적응답성과 난방유니트(1) 전면에 고른 열분포를 가짐과 더불어 온수파이프나 전기히터 등의 열원(3)을 이용하여 다목적용으로 사용가능하며 응답속도가 빠르기 때문에 바닥 난방이 매우 신속하고 균일하게 이루어져 쾌적한 난방효과 및 에너지 절감효과를 얻을 수 있으며, 아울러 엑셀파이프를 사용하던 종래 난방시스템에 비하여 난방코일을 단축할 수 있어 보일러 내의 온수 온도의 저하를 길게 가져감으로써 인해 보일러의 가동주기를 줄여 주고 전기 에너지의 절감과 연통을 통한 대기가스 배출량을 저감시켜 난방에 따른 환경오염을 최소화 할 수 있다.
또한 이중관식 히트파이프 난방유니트(1)의 히트파이프(2)를 설비함에 구배를 무시하고 수평으로 설비할 수 있는 것으로서, 습식시공 시 모르타르의 두께를 줄여 자재 및 설비비용을 절감할 수 있고, 건식시공 시 온돌패널(10) 자체의 두께를 줄여 자재, 제조단가의 절감과 아울러 주거공간을 넓히며 건축물 바닥의 이물감을 최소화 하여 제품의 차별화를 도모할 수 있는 등 그 기대되는 효과가 다대한 고안이다.
Claims (1)
- 온수파이프나 전기히터 등의 빠른 열적 응답성을 갖는 열원(3)을 내측에 구비하고, 열원의 외측으로 열매체(4)를 일정량 채운 히트파이프(2)로 이루어진 난방유니트(1)를 형성함에 있어서:상기 난방유니트(1)는 양 단부를 히트파이프(2)와 열원(3)에 밀폐되도록 열매체유출방지용 캡(5)으로 봉합한 히트파이프(2)를 대향되게 평행으로 2개 설치하고,상기 히트파이프(2) 상간에 열매체(4)가 내측으로 일정량만큼 찬 수개의 방열히트파이프(6)를 히트파이프(2)와 관통되도록 구성하며,상기 난방유니트(1) 일 측의 히트파이프(2)에는 열매체(4)를 히트파이프(2)와 방열히트파이프(6) 내로 주입하기 위한 수개의 열매체주입구(7)를 형성하고, 상기 열매체주입구(7)가 밀폐되도록 마개(8)를 나사 결합하며,상기 난방유니트(1)를 이웃하는 난방유니트(1)와 결합 시 히트파이프(2) 양단의 열매체유출방지용 캡(5) 외측으로 돌출 형성된 열원(3)의 단부에 결합수단(9)으로 상호 연통되도록 결합한 것을 특징으로 하는 이중관식 히트파이프 난방유니트.
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100975755B1 (ko) * | 2010-04-09 | 2010-08-12 | 최경묵 | 열매체유를 이용한 난방관 |
-
2004
- 2004-03-18 KR KR20-2004-0007514U patent/KR200353325Y1/ko not_active IP Right Cessation
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