KR200382714Y1 - 보일러의 폐열을 재활용한 난방 구조 - Google Patents

Abstract

본 고안은 보일러의 폐열을 재활용한 난방구조에 관한 것으로, 보일러에 의해 데워진 온수가, 배관된 파이프를 순환하면서 난방이 이루어지는 난방구조에 있어서, 파이프가 배관된 하부로, 다수개의 지지대 및 금속판을 형성하여 그 간격으로 중공층을 형성하고, 이에 보일러의 배기구와 연결한 난방구조를 구성하여, 보일러의 폐열이 중공층에 유입되어, 그 열의 전도로 이루어지는 보조 난방으로, 에너지를 절약하고, 보일러의 효율을 높일 수 있는 것이다.

본 고안에 따른 구성을 대략적으로 살펴보면, 먼저 기초바닥(10)에 높이가 같은 지지대(21)를 다수개 형성하고, 이 상부로 그 열전도율이 높은 금속판(22)을 빈틈없이 메워, 기초바닥(10)과 금속판(22) 사이로 중공층(20)을 형성하고, 이 중공층(20)을 접하는 측벽(11)에는 외부와 연결되는 입구부(12) 및 출구부(13)를 각각 형성하며, 상기 금속판(22)의 상부로는 자갈, 왕모래로 구성된 축열층(23)이 형성되고, 이에 파이프(24)가 균일하게 배관되어 모르타르로 표면을 정리한 마감층(25)을 형성하며, 보일러(30)를 구성하되, 보일러(30)는 분배기(31)와 마감층(25) 내의 파이프(24)가 연결되고, 보일러(30)의 폐열이 배출되는 배기구(32)의 연도(33)는 상기 중공층(20)의 입구부(12)와 연결되며, 상기 중공충(20)의 출구부(13)에는 배기팬(35)을 형성한 굴뚝(34)이 외부로 빠지도록 연결된 난방구조가 구성된다.

이와 같이 형성한 난방구조는 보일러가 가동됨에 따라, 통상과 같이 배관된 파이프에 온수가 순환되어 전도 및 복사에 의한 난방을 하고, 보일러의 폐열은 중공층으로 유입되어, 그 열이 금속판, 축열층 및 마감층으로 전도되어 난방을 돕고, 또, 상기 중공층은 단열 성능이 비교적 좋은 공기층으로, 난방시 기초바닥으로 열이 빠지는 것을 방지하므로 열손실을 최소화하며, 이에 따라, 보일러의 열효율을 높이고, 폐열을 이용한 보조 난방으로 에너지를 절약하는 특징이 있다.

Description

보일러의 폐열을 재활용한 난방 구조 { the heating structure recycling exhaust heat }

본 고안은 보일러의 폐열을 재활용한 난방구조에 관한 것으로, 보일러에 의해 데워진 온수가, 배관된 파이프를 순환하면서 난방이 이루어지는 난방구조에 있어서, 파이프가 배관된 하부로, 다수개의 지지대 및 금속판을 형성하여 그 간격으로 중공층을 형성하고, 이에 보일러의 배기구와 연결한 난방구조를 구성하여, 보일러의 폐열이 중공층에 유입되어, 그 열의 전도로 이루어지는 보조 난방으로, 에너지를 절약하고, 보일러의 효율을 높일 수 있는 것이다.

일반적으로, 보일러에 의해 데워진 온수로 난방을 하는 난방구조를 살펴보면, 대게 평탄한 기초바닥 위로 단열층을 형성하고, 이에 자갈 및 왕모래로 구성된 축열층을 순차·형성하며, 이 상부로 열전도율이 좋은 금속 파이프를 균일하게 배관하여, 모르타르로 마감한 바닥 구조가 구성되고, 이와 연료로 물을 데우는 보일러를 구성되어, 분배기에 의해 온수가 배관된 파이프를 순환하면서 난방이 이루어진다.

또한, 상기 보일러는 연탄, 기름, 가스 등을 연소하면서, 150∼220℃ 의 온도를 가지는 배기가스를 배출하며, 이 온도가 높을수록 보일러의 효율은 떨어지므로, 상기 배기가스의 배출구에 핀(pin), 판(plate), 파이프(pipe) 형태의 열교환기를 구성하여, 이에 물을 통과시켜 온수를 얻거나, 이에 팬을 형성하여 발생된 온풍으로 난방을 하는 방법으로 회수된 폐열로 보일러의 효율을 높이고 있다.

그러나, 상기 열교환기를 설치하기 위해서는 추가 비용 및 추가 공간이 필요하며, 열교환기로 얻어진 온수는 바로 쓰지 않으면 식게되는 문제점이 있었으며, 대체로 열교환기를 이용하여 열풍을 발생하는데 있어서는, 높은 효율을 기대하기 어려운 문제점이 내포되어 있었다.

따라서 본 고안은 상기의 문제점을 해결하고자, 통상 보일러에 의해 데워진 온수가 배관된 파이프를 순환하면서 난방이 이루어지는 난방구조에 있어서, 배관한 파이프의 하부로 중공층을 형성하되, 기초바닥에 다수개의 지지대를 형성하고, 이 상부로 금속판을 형성하여, 그 사이 간격으로 내부가 빈 중공층을 형성하며, 이 중공층의 내부로 보일러의 배기구와 연결한 난방구조를 구성하여, 보일러의 폐열이 중공층에 유입됨에 따라 난방을 도와, 보일러의 효율을 높이고, 에너지를 절감할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기 폐열이 빠져나가는 방향의 측벽에 접하는 기초바닥에 일정깊이의 퇴로골을 형성하고, 출구부가 형성된 퇴로골을 따라 중공층 높이의 격벽을 형성하여, 유입된 폐열이 중공층을 순환하고, 확산작용으로 퇴로골 및 격벽을 따라 흐르면서 외부로 배출되어, 배기가 용이하게 이루어지도록 하는데 그 목적이 있다.

본 고안은 보일러의 폐열을 재활용한 난방구조에 관한 것으로, 보일러에 의해 데워진 온수가, 배관된 파이프를 순환하면서 난방이 이루어지는 난방구조에 있어서, 파이프가 배관된 하부로, 다수개의 지지대 및 금속판을 형성하여 그 간격으로 중공층을 형성하고, 이에 보일러의 배기구와 연결한 난방구조를 구성하여, 보일러의 폐열이 중공층에 유입되어, 그 열의 전도로 이루어지는 보조 난방으로, 에너지를 절약하고, 보일러의 효율을 높일 수 있는 것이다.

본 고안에 따른 구성을 대략적으로 살펴보면, 먼저 기초바닥(10)에 높이가 같은 지지대(21)를 다수개 형성하고, 이 상부로 그 열전도율이 높은 금속판(22)을 빈틈없이 메워, 기초바닥(10)과 금속판(22) 사이로 중공층(20)을 형성하고, 이 중공층(20)을 접하는 측벽(11)에는 외부와 연결되는 입구부(12) 및 출구부(13)를 각각 형성하며, 상기 금속판(22)의 상부로는 자갈, 왕모래로 구성된 축열층(23)이 형성되고, 이에 파이프(24)가 균일하게 배관되어 모르타르로 표면을 정리한 마감층(25)을 형성하며, 보일러(30)를 구성하되, 보일러(30)는 분배기(31)와 마감층(25) 내의 파이프(24)가 연결되고, 보일러(30)의 폐열이 배출되는 배기구(32)의 연도(33)는 상기 중공층(20)의 입구부(12)와 연결되며, 상기 중공충(20)의 출구부(13)에는 배기팬(35)을 형성한 굴뚝(34)이 외부로 빠지도록 연결된 난방구조가 구성된다.

본 고안에 따른 난방구조에 대한 상세한 설명을 첨부한 도면을 참고하여 상세히 설명하면, 이는 도1에 도시된 바와 같이, 평탄한 면을 이루고 있는 기초바닥(10)에 높이가 같은 지지대(21)를 일정한 간격으로 다수개 배치하고, 이들의 상부로는 열전도율이 높은 금속판(22)을 설치하여, 기초바닥(10)과 금속판(22) 사이에 빈 공간인 중공층(20)이 형성되어, 이 중공층(20)이 접하는 측벽(11)에는 외부와 통하는 입구부(12) 및 출구부(13)를 형성하는데, 이들의 위치는 중공층(20)에 폐열이 유입되어, 고르게 순환한 뒤, 배출될 수 있도록 그 위치를 선정한다.

한편, 상기 지지대(21)는 굽힘응력 및 강도가 크고, 내구성과 내식성 및 내열성이 좋은 것이 바람직하며, 또한, 금속판(22)은 내구성, 내식성과 내열성 및 열전도성이 좋은 것이 바람직한데, 이 금속판(22)은 기초바닥(10)의 면적만큼 일체로 형성하거나, 다수개로 구성된 단위 면적 크기의 금속판(22)을 끼워 맞추면서 기초바닥(10) 전체를 덮으며, 각 금속판(22) 사이, 또는 금속판(22)과 측벽(11) 사이로는 틈새가 없도록 한다.

다음으로, 상기 금속판(22)의 상부로는, 통상 난방구조와 같이 축열층(23) 및 마감층(24)이 순차로 형성되되, 먼저, 축열층(23)은 자갈 및 왕모래 등이 일정 두께로 형성되어, 축열 성능을 부여하며, 또한, 마감층(25)은 상기 축열층(23)의 상부로 내식성 및 열전도율이 좋은 파이프(24)가 균일하게 배관되고, 이에 모르타르로 표면을 고르게 마감한 것으로, 메탈라스(전신금속), 와이어메쉬, 섬유재 등이 포함되어 균열을 방지한다.

그리고 보일러(10)가 구성되어, 이의 분배기(31)가 상기 배관된 파이프(24)와 연결되고, 보일러(30)의 폐열을 배출하는 배기구(32)의 연도(33)가 상기 중공층(20)의 입구부(12)와 연결되며, 중공충(20)의 출구부(13)에는 이를 통해 외부로 공기가 빠지는 굴뚝(34)을 형성하되, 이 굴뚝(34)에는 상기 출구부(13)와 가까이 배기팬(35)이 구성되어, 중공층(20)의 공기를 강제 배기하도록 한다.

이와 같이 형성한 난방구조를 다시 설명하면, 기초바닥(10) 위로 다수개의 지지대(21)를 일정 간격으로 다수개 설치하고, 이에 금속판(22)을 빈틈없이 덮어 기초바닥(10)과 금속판(22) 사이에 중공층(20)을 형성되어, 이와 접하는 측벽(11)에는 외부와 통하는 입구부(12) 및 출구부(13)를 각각 형성하며, 상기 금속판(22)의 상부로는 자갈 및 왕모래의 축열층(23)과, 파이프(24)를 균일하게 배관하고, 모르타르로 평탄한 표면을 형성한 마감층(25)이 형성되며, 이에 보일러(30)가 구성되어, 이의 분배기(31)가 상기 배관된 파이프(24)와 연결되고, 배기부(31)의 연도(33)는 중공층(20)의 입구부(21)와 연결되며, 중공층(20)의 출구부(30)는 배기팬(35)을 형성한 굴뚝(34)과 연결되어, 보일러(30)의 폐열을 재활용하는 난방구조가 구성된다.

이와 같이 형성한 난방구조는 보일러(30)가 가동됨에 따라, 통상과 같이 마감층(25)에 배관된 파이프(24)에 온수가 순환하면서 전도 및 복사에 의한 난방을 하고, 보일러(30)의 폐열은 중공층(20)으로 유입되어, 그 열이 금속판(22), 축열층(23) 및 마감층(25)으로 전도되어 난방을 돕고, 또, 상기 중공층(20)은 단열 성능이 비교적 좋은 공기층으로, 난방시 기초바닥(10)으로 열이 빠지는 것을 방지하므로 열손실을 최소화하며, 이에 따라, 보일러(30)의 열효율을 높이고, 폐열을 이용한 보조 난방으로 에너지를 절약하는 특징이 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예를 설명하면, 대체로 서로 대향하여 형성하는 가 입구부(12) 및 출구부(13)에서, 출구부(13)가 형성된 측벽(11b)과, 입구부(12)가 형성된 측벽(11a)과 접하되, 상대적으로 입구부(12)와 거리가 먼 측벽(11c)에 접하는 기초바닥(10)에 일정 깊이로 오목하게 형성한 퇴로골(10′)을 형성하고, 출구부(13)에 형성하는 측벽(11b)으로는 퇴로골(10′)을 두고, 측벽(11b)과 평행한 중공층(20) 높이의 격벽(14)을 형성한다.

따라서, 이는 중공층(20)에 유입된 폐열의 흐름을 도시한 도2와 같이, 유입된 폐열은 중공층(20)에서 순환하고, 퇴로골(10′)이 형성된 곳은 다른 곳의 중공층(20)에 비해 단위 길이당 부피가 크므로, 확산 작용에 의해 퇴로골(10′) 쪽으로 폐열이 흐르면서 격벽(14)과 측벽(11b)사이로 유입되어, 굴뚝(34)의 배기팬(35)에 의해 외부로 강제 배출되므로 배기가 용이하게 이루어지는 특징이 있다.

한편, 상기 기초바닥(10)에는 단열성이 좋은 단열층(미도시)을 형성하여 열손실을 방지할 수 있는데, 이 단열층으로는 폴리스티렌 모르타르, 퍼라이트 모르타르, 질석 모르타르, 실리카 모르타르와 같이 내열성 및 단열성이 우수하고, 강도가 비교적 높은 단열 모르타르를 일정 두께로 형성하여, 기초바닥(10)으로 빠지는 열손실을 최소화하고, 열효율을 높일 수 있다.

이와같이 본 고안은, 통상 보일러에 의해 데워진 온수가 배관된 파이프를 순환하면서 난방이 이루어지는 난방구조에 있어서, 배관한 파이프의 하부로 중공층을 형성하되, 기초바닥에 다수개의 지지대를 형성하고, 이 상부로 금속판을 형성하여, 그 사이 간격으로 내부가 빈 중공층을 형성하며, 이 중공층의 내부로 보일러의 배기구와 연결한 난방구조가 구성되어, 보일러의 폐열이 중공층에 유입됨에 따라 난방을 도와, 보일러의 효율을 높이고, 에너지를 절감하는 효과가 있다.

또한, 상기 폐열이 빠져나가는 방향의 측벽에 접하는 기초바닥에 일정깊이의 퇴로골을 형성하고, 출구부가 형성된 퇴로골을 따라 중공층 높이의 격벽을 형성하여, 유입된 폐열이 중공층을 순환하고, 확산을 통해 퇴로골 및 격벽을 따라 흐르면서 외부로 배출되어, 배기가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 고안에 따른 난방 구조의 단면도.

도 2는 본 고안에 따른 보일러 폐열의 흐름을 나타낸 단면도.

[ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ]

10 : 기초바닥 10′: 퇴로골 11 : 측벽

12: 입구부 13 : 출구부 14 : 격벽

20 : 중공층 21 : 지지대 22 : 금속판

30 : 보일러 32 : 배기구 35 : 배기팬

Claims (2)

1. 기초바닥에 자갈 및 왕모래로 구성된 축열층을 형성하고, 이의 상부로 파이프가 배관되어 모르타르로 마감한 마감층을 형성하며, 보일러에 의해 데워진 온수가 배관된 파이프를 통과하면서 난방이 이루어지는 난방구조에 있어서,

   상기 기초바닥(10)과 축열층(23) 사이로 중공층(20)을 형성하되, 기초바닥(10)에 일정 높이를 가지는 지지대(21)를 일정 간격으로 다수개 배치하고, 이 상부로 금속판(22)을 깔아 빈 공간의 중공층(20)을 형성하며, 측벽(11)의 하단부에는 외부와 통하는 입구부(12) 및 출구부(13)가 각각 형성되어, 입구부(12)에는 보일러(30) 배기구(32)의 연도(33)가 연결되고, 출구부(13)에는 배기팬(35)을 형성한 굴뚝(34)이 연결된 난방구조를 구성하여,

   보일러의 폐열이 중공층에 유입되면서 이루어지는 보조 난방으로 에너지를 절약함을 특징으로 하는 보일러의 폐열을 재활용한 난방 구조.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 입구부(12)에서 폐열이 퍼져 나가는 방향의 측벽(11b)(11c)에 접하는 기초바닥(10)으로, 일정 폭 및 깊이의 오목한 퇴로골(10′)을 형성하고, 출구부(13) 측의 퇴로골(10′) 폭을 따라 중공층(20) 높이의 격벽(14)을 형성하여,

   배기가 용이하게 이루어짐을 특징으로 하는 보일러의 폐열을 재활용한 난방 구조.