KR20090048115A - 건축용 온돌의 냉난방시스템. - Google Patents

Abstract

본 발명은 주거용 공간의 바닥에 시공되는 난방시스템에 있어서, 별개의 냉방시스템을 부가하여 하나의 시스템으로써 난방과 냉방을 선택적으로 할 있으므로 설치비용의 절감은 물론, 쾌적한 주거환경을 제공할 수 있는 건축용 온돌의 냉난방시스템에 관한 곳이다.

본 발명은 주거시설을 냉난방하기 위하여, 보일러(B)에서 발생 되는 온수가 온수출수관(10)과 온수회수관(20)을 통하여 열교환파이프(H)로 순환되도록 장치된 공지의 난방시스템에 있어서, 상기 온수출수관(10)과 온수회수관(20)에 삼방향전환밸브(V1)(V2)를 각각 장치하며, 내부에 구비된 수실(30)에 순환수(W)가 충진되고 수실(30)에 냉각기(C)의 증발파이프(D)가 장치된 열교환기(K)를 구성하여, 열교환기(K)에 연결된 냉수출수관(100)과 냉수회수관(200)을 상기 삼방향전환밸브(V1))(V2)에 각각 연결하여 구성된 것이다.

난방,냉방,온돌

Description

건축용 온돌의 냉난방시스템.{an air condition system of Korean underfloor heating for construction}

본 발명은 주거용 공간의 바닥에 시공되는 난방시스템에 있어서, 별개의 냉방시스템을 부가하여 하나의 시스템으로 난방과 냉방을 할 있으므로 설치비용의 절감은 물론,쾌적한 주거환경을 제공할 수 있는 건축용 온돌의 냉난방시스템에 관한 곳이다.

주택이나 식당 등과 같은, 주거 시설에는 계절에 따른 냉방과 난방시스템이 시공이 필수적이며, 특히 온돌에 적용하는 난방시스템이 오래전부터 널리 사용되고 있다.

이러한 난방시스템은 온수를 주거시설의 바닥인 온돌에 순환시켜 실내 온도를 적절하게 유지하는 것으로서, 기름이나 가스 등의 연료를 소각하여 얻은 열에너지에 의하여 순환수를 가열하는 보일러와, 주거시설의 온돌에 시공되어 상기 보일러에서 가열된 온수를 이용하여 주거시설의 실내공기와 열교환이 이루어지는 열교 환파이프로 구성된다.

상기한 난방시스템은 가열 수단인 보일러가 실외에 설치되고 실내 공기의 열교환이 온수에 의하여 이루어짐으로 인체에 무해하면서 친환경적인 방식이기 때문에, 근래에는 주거용 시설뿐 아니라, 식당이나 사무실 같은 공공 장소에도 그 시공이 일반화되고 있는 실정이다.

이러한 난방시스템은 상기한 장점이 있는 반면에, 여름철에는 그 사용이 제한될 수밖에 없었다.

즉, 상기 난방시스템은 온수를 공급하여 겨울철 실내 온도를 상승시키는 기능만을 수행하는 것으로서, 여름철과 같이 냉방이 필요한 경우에는 에어컨디셔너와 같은 별개의 냉방시스템을 이용하였다.

그러나, 상기 냉방시스템은 냉각사이클에 의하여 열교환이 이루어진 저온의 공기를 실내에 송풍하는 방식으로서, 각종 병원체에 오염된 공기가 실내에 유입됨으로 호흡기 질환 및 알레르기성 피부염 등 각종 질환의 요인이 될 뿐 아니라, 여름철 주로 나타나는 냉방병의 원인이 되었다.

상기 냉방병, 더 정확하게는 냉방증후군은 냉방을 하고 있는 사무실이나 일반 가정의 실내외 온도차가 섭씨 5-8도 이상 지속 되는 환경에서 생활할 때, 장시간 머물 경우 흔히 나타나는 증상으로서, 섭씨 25~42도의 따뜻한 물을 좋아하는 레지오넬라균 등 주로 미생물에 의해 오염된 공기가 순환하면서 호흡기를 통해 들어와 감염되며 두통, 피로 및 무력감, 집중력 장애 등을 유발하는 증상을 말한다.

또한, 냉방기구 사용에 따라 실내와 외부의 온도차가 크게 되면 자율신경계 의 기능 이상이 발생하여 위장 운동기능이 잘 조절되지 않고, 우리 몸의 호르몬 분비와 스트레스에 대한 조절반응 이상을 일으킬 수 있다. 더 중요한 원인으로 밀폐된 공간에 오랫동안 있게 되면, 인체가 실내공기에 포함된 여러 가지 유해물질과 병원균에 지속적으로 높은 농도로 노출되어 두통, 피로감, 어지러움, 오심, 집중력 저하 등의 전신증상과 눈물, 기침, 콧물, 인후통 등의 점막 자극증상이 나타날 수 있고, 세균이나 바이러스균에 의한 감염을 일으킬 수 있다. 그리고 냉방기구를 장시간 사용하게 되면 냉방기의 제습 기능으로 인해 습도가 저하되어 점막 자극증상을 일으키거나 악화시킬 수 있다. 또한 만성질환이나 과로로 인한 전신쇠약이 간접적 원인이 될 수도 있다.

이러한 냉방병의 피해는 많은 연구에 의하여 입증되고 있는 것이 현재의 실정이다.

상기한 문제로 인하여, 근래에는 온돌을 이용하여 난방은 물론 냉방을 하기 위한 노력이 있어왔다. 이러한 방법은 온돌에 시공되는 난방파이프와 함께 별개의 냉각파이프를 설치하는 것으로서, 초기 설치비용이 고가일 뿐 아니라, 기존의 주택에 설치하기 위하여는 온돌을 다시 시공하여야 하는 문제 등으로 인하여 실용화되지 못하고 있는 실정이었다.

본 발명은 상기한 종래의 문제를 해결하기 위하여 연구 개발된 것으로서, 기존의 온돌용 난방시스템에 냉방시스템을 부가함으로서, 하나의 시스템에서 난방 및 낸방을 선택적으로 실행할 수 있도록 하는데 그 기술적 과제가 있다.

본 발명의 다른 기술적 과제는 여름철 냉방이 온돌을 통하여 이루어 지므로 냉방병 등돠 같은 질병 발생의 염려가 없이 친환경적인 주거공간이 확보더;l도록 하는데 있다.

본 발명의 또 다른 기술적 과제는 온돌에 시공된 냉각파이프에 냉수가 순환되면서 실내공기와 열교환이 이루어지도록 하여, 최소 에너리로 최대의 냉방효과가 이루어지도록 하는데 있다.

본 발명은 주거시설을 냉난방하기 위하여, 보일러에서 발생 되는 온수가 온수출수관과 온수회수관을 통하여 열교환파이프로 순환되도록 장치된 공지의 난방시스템에 있어서, 상기 온수출수관과 온수회수관에 삼방향전환밸브를 각각 장치하며, 내부에 구비된 수실에 순환수가 충진되고 수실에 냉각기의 증발파이프가 장치된 열교환기를 구성하여, 열교환기에 연결된 냉수출수관과 냉수회수관을 상기 삼방향전환밸브에 각각 연결하여 구성된 것이다.

본 발명은 기존의 온돌식 난방시스템에 간단히 부가 설치하여 난방과 냉방을 선택적으로 할 수 있는 것으로, 최소의 설치비용으로 주거공간의 냉난방을 실행할수 있을 뿐 아니라, 기존의 온돌을 그대로 이용할 수 있기 때문에 쉽게 실용화할 수 있다.

또한, 온돌 냉각 방식이므로 종래와 같이 냉방병 등과 같은 각종 질환의 염려가 없이 친환경적이고 쾌적한 실내를 유지할 수 있다.

또한, 주거 공간의 바닥면인 온돌에 시공되므로, 신체와 직접 접촉되는 부위인 바닥면이 차가운 상태이므로 효과적이고 실질적인 냉방효과를 얻을 수 있다.

본 발명의 구성 및 이에 따른 작용을 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 보인 개략도이다.

본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 기름이나 가스 등을 연료를 소각하여 열에너지를 발생시키는 연소실과 순환수인 물을 가열하는 수실이 구비된 보일러( B)를 구성하고 온돌(M)에 매입 시공된 열교환파이프(H)를 구성하여 보일러(B)와 열교환파이프(H)를 온수출수관(10)과 온수회수관(20)으로 연결한다.

또한, 압축기,응축기,팽창기,증발기 등의 냉각수단이 장치된 냉각기(C)을 구성하고, 내부에 구비된 수실(30)에 상기 냉각기(C)의 증발파이프(D)가 장치되는 열 교환기(K)를 구성하며, 수실(30)에 순환수(W)를 충진한다.

그리고, 상기 온수출수관(10)과 온수회수관(20)에 삼방향전환밸브(V1)(V2)를 각각 장치하고 열교환기(K)에 연결된 냉수출수관(100)과 냉수회수관(200)을 삼방향전환밸브(V1))(V2)에 각각 연결한다.

또한, 냉수출수관(100)에 순환펌프(P)를 장치한다.

또한, 보일러(B)와 냉각기(C)와 삼방향전환밸브(V1)(V2)를 콘트롤박스(CB)와 전기적으로 연결한다.

이와 같이 구성된 본 발명은 겨울철과 여름철, 즉 난방이 필요한 경우 보일러(B)를 가동하고 냉방이 필요한 경우 냉각기(C)을 가동할 수 있는 것이다.

먼저, 겨울철과 같이, 난방이 필요한 경우에 보일러(B)를 작동시키면 기름이나 가스 등의 연료가 소각되면서 수실의 물을 가열하며, 가열된 온수는 온수출수관(10)을 통하여 열교환파이프(H)에 유입된 후 순환되는 동안 열교환이 이루어져 냉각된 상태에서 온수회수관(20)을 통하여 수실로 유입된 후, 재차 가열되는 사이클이 반복적으로 실행됨으로써 난방이 이루어지는 것이며, 이러한 난방시스템은 공지의 기술이다.

본 발명의 구성적 특징에 의한 작용설명은 다음과 같다.

여름철과 같이, 냉방이 필요한 경우에 사용자는 콘트롤박스(CB)를 조작하여 냉각기(C)을 가동시킬 수 있다.

즉, 콘트롤박스(CB)에서 제어되는 전기적 신호에 의하여 보일러(B)의 가동이 중지된 상태에서 삼방향전환밸브(V1)(V2)가 작동되어 온수출수관(10)과 온수회수관(20)이 차단됨과 동시에, 냉수출수관(100)과 냉수회수관(200)이 개방된다.

그리고, 냉각기(C)이 작동되면서 압축,응축, 팽창,증발의 냉각사이클이 이루어지며, 이때 증발작용이 이루어지는 증발파이프(D)가 열교환기(K)에 장치되어 있기 때문에 증발파이프(D)에서 발생 되는 냉기가 수실(30)의 순환수(W)와 열교환이 이루어져 고온의 순환수가 저온으로 냉각되는 것이다.

냉각된 순환수는 냉수출수관(100)을 통하여 삼방향전환밸브(V1)에서 방향이 전환되어 열교환파이프(H)로 유입되며. 열교환파이프(H)에 순환되는 동안 온돌(M)과 열교환이 이루어진다. 즉 온돌(M)이 냉각되고 순환수(W)는 고온 상태가 된다.

열교환파이프(H)에 순환되는 동안 고온으로 변환된 순환수(W)는 냉수회수관(200)을 통하여 열교환기(K)의 수실(30)에 유입된 후 증발파이프(D)에 의하여 재차 냉각되는 것이며, 순환수(w)의 냉각과 열 교환이 이루어지는 사이클이 반복적으로 실행됨으로써, 냉방이 이루어지는 것이다.

상기 순환수(W)는 순환펌프(P)에 의하여 강제순환방식으로 이루어진다.

상기한 바와 같이, 본 발명은 겨울철이나 여름철, 하나의 시스템으로써 난방과 냉방을 선택적으로 가동시킬 수 있다.

그리고, 상기 열교환파이프(H)를 온돌에 한정하지 아니하고, 주거시설의 벽이나 침대의 매트, 또는 상업 장소 등에 쉽게 적용하여 실용화할 수 있는 유익한 발명인 것이다.

도 1은 본 발명의 전체 사이클을 보인 개략도

* 도면의 주요부분에 대한 부호설명 *

B :보일러 H :열교환파이프 V1,V2 :삼방향전환밸브

W :순환수 D :증발파이프 K :열교환기

10 :온수출수관 20 :온수회수관 30 :수실

100 : 냉수출수관 200 :냉수환수관 P :순환펌프

CB :콘트롤박스

Claims (3)

1. 주거시설을 냉난방하기 위하여, 보일러(B)에서 발생 되는 온수가 온수출수관(10)과 온수회수관(20)을 통하여 열교환파이프(H)로 순환되도록 장치된 공지의 난방시스템에 있어서, 상기 온수출수관(10)과 온수회수관(20)에 삼방향전환밸브(V1)(V2)를 각각 장치하며, 내부에 구비된 수실(30)에 순환수(W)가 충진되고 수실(30)에 냉각기(C)의 증발파이프(D)가 장치된 열교환기(K)를 구성하여,

   열교환기(K)에 연결된 냉수출수관(100)과 냉수회수관(200)을 상기 삼방향전환밸브(V1)(V2)에 각각 연결하여 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 온돌의 냉난방시스템.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 순환수는 그 순환이 강제순환방식으로 이루어지도록 하기 위하여, 냉수회수관(200)에 순환펌프(P)를 장치하여 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 온돌의 냉난방시스템.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 삼방향전환밸브(V1)(V2)는 그 작동이 콘트롤박스(CB)의 전기적 신호에 의하여 제어되도록 장치하여 구성된 것을 특징으로 하는 건축용 온돌의 냉난방시스템.

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