KR20090054860A

KR20090054860A - 통합분배기를 이용한 절약형 전기난방기기장치

Info

Publication number: KR20090054860A
Application number: KR1020070122392A
Authority: KR
Inventors: 오경희; 이광의; 최경민
Original assignee: 오경희
Priority date: 2007-11-27
Filing date: 2007-11-27
Publication date: 2009-06-01

Abstract

본 발명은, 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 별도의 열원기기 및 보일러를 설치하지 않고도 각 실(방)의 난방을 하기 위해 사용되는 분배기를 이용하여 난방이 될 수 있도록 하는 기기에 관한 것이다.

본 발명은, 난방을 하기 위해서 설치하는 열원기기 및 보일러 대신 각 실(방)에 온수공급을 위해 설치되는 분배기의 통합기능을 통해 난방 되는 기기에 있어서, 상기 통합분배기는 사각구조의 외통 안에 세 개의 사각구조로 된 내통이 있는 구조로서, 상기 통합분배기의 내통 1은 사각판형으로 상·하부의 두 칸으로 나누어서 상부에는 팽창탱크에서 팽창관을 통하여 내통 2의 급수구로 들어가는 배관; 배관이 지나가는 바로 아래 부분의 상부는 실내의 건조를 막아주는 가습기; 그리고 하부에는 중공의 관을 통해 난방수를 공급하여 각 실(방)을 한 바퀴 돌아 나올 수 있도록 순환을 도와주는 순환펌프; 상기 통합분배기의 내통 2의 내부에는 사각판형이 사선형태로 비스듬하게 고정되어 상·하부의 두 칸으로 나누어져서 상부에는 공급된 난방수의 온도를 올릴 수 있도록 내부에 장착되어 열을 발생할 수 있는 전기히타; 상·하부의 각 칸의 내부벽면에 세로로 고정 부착되어 온수에 의해 발열을 하여 그 열을 유지시킬 수 있는 발열물질이 삽입된 발열파이프; 내통 3의 내부에는 난방수의 온도를 조절과 일정온도에 도달하면 순환펌프는 작동하여 난방수를 순환시키며, 상부히타가 고장 나면 하부히타가 작동하여 항상 일정온도를 유지할 수 있 는 인터록장치의 자동제어기; 로 구성되어 최소형규격으로 최대한의 기능면 활용으로 연료를 절감하는 것을 특징으로 한다.

가습장치, 공기 방출밸브, 발열파이프, 인터록장치, 자동제어기, 전기난방기기, 통합분배기,

Description

통합분배기를 이용한 절약형 전기난방기기장치{ECO-type Electric Heater System using Integrated Header}

본 발명은 통합분배기를 이용한 절약형 전기난방기기장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 별도의 열원기기 및 보일러를 설치하지 않고도 각 실(방)의 난방을 하기 위해 사용되는 분배기를 이용하여 난방이 될 수 있도록 하는 기기에 관한 것으로 장소에 구애 없이 소형의 규격과 축열할 수 있는 장치에 의한 연료절감과 건조한 실내를 위한 가습장치 및 자동제어시스템으로 짧은 설치공정기간을 통해 능률면과 재료비 절약과 에너지 절감을 최대한 이용할 수 있는 난방기기에 관한 것이다.

일반적으로 난방을 하기 위해서는 열원기기 및 보일러를 설치 및 각 실(방)의 난방공급 시에는 분배기 사용이 필수적이며 사용연료에 따라 다르지만 설치에 따른 많은 공간 확보와 연료저장 확보의 어려움에 한계가 있다.

그리고 열원기기 및 보일러를 고장이 나서 교체할 시에는 기기구입비용 부담과 초고층 빌딩의 중앙집중식 난방 경우에 종류 많은 배관부속품의 하자발생과 수송관 파열 및 교체 시에는 복구될 때까지 장시간 소요에 기다리고 있어야 된다는 것과 경미한 고장에도 기술 인력의 서비스를 받아야 되는 부담의 문제점이 있다.

또 한, 연소 시에 발생되는 소음 및 진동문제와 배기가스의 방출로 인한 환경공기오염도 갈수록 심각한 상태로 계속 사용 시에는 문제점이 있다.

그리고 일반적으로 각 실(방)의 난방은 열원기기 및 보일러로부터 거리가 먼 곳은 난방이 잘 되지 않거나 순환속도가 느려 따뜻함을 느끼는 시간소요가 필요하고 고른 난방 분포도 형성을 갖지 못하는 문제점이 있다.

또 한, 열원기기 및 보일러는 실외에 설치하므로 실내 분배기까지 배관의 열손실과 보일러 연통에서 대기 중으로 그대로 방출되는 열손실의 문제점이 있다.

그리고 유사한 전기난방기기로 설치된 곳은 있지만 습도 조절할 수 있는 가습장치와 축열 및 인터록장치를 겸한 기기는 전무하며 설치사례는 없다.

종래기술의 문헌정보

[문헌1] 신치웅, 1995, 공기조화설비, 기문당, 96쪽-100쪽

[문헌2] 박종일.정하정, 1997, 건축설비법규해설, 세진사, 485-486쪽

[문헌3] 성순경, 1998, 온수분배장치의 분배특성에 관한 실험적 연구, 학술논문집 Vol 20, 76쪽-그림 3 (a)(b)

[문헌4] 환경시험장치에 의한 가정용 전기난방시스템의 연구개발[on-line], 2004, 09, 27 (검색일 : 2007. 11. 17.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 열원기기 및 보일러를 설치하여 않고 각 실(방)의 난방하기 위해 설치하는 분배기를 이용하므로 기기가 차지했던 별도의 장소 불필요, 기존 기기보다 삼분의 일 정도 규격의 크기로 건축물의 하중 경감, 가동 시 발생되던 소음 및 진동 완화로 층간소음 해소, 연소 시에 방출되던 배기가스의 무발생으로 대기 공기를 청정 환경으로 기여, 난방시에 건조해지는 실내를 습도조절을 통한 쾌적한 환경 이용, 실내 설치로 짧은 배관을 통한 설치비용의 부담 경감 및 에너지 절감, 고장발생 시를 대비한 상·하부의 전기히타의 인터록장치, 상승된 온도는 발열파이프를 통해 축열시켜 히타작동 시간지연과 동시 지속적인 고온수 유지 순환의 보충난방 기능으로 연료절감으로 최소의 공정과 비용으로 최대의 효과를 제공하고자 하는데 목적이 있다.

본 발명은 열원기기 및 보일러를 설치하지 않고도 각 실(방)의 난방을 하기 위해 사용되는 분배기를 이용하여 난방이 될 수 있도록 하는 기기에 관한 것으로 장소에 구애 없이 짧은 설치공정기간을 통해 능률면과 재료비 절약과 에너지 절감을 최대한 이용하여 난방 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

일반적인 열원기기 및 보일러의 가동 시 소음 및 진동발생은 연통설치가 필요 없는 전기연료 사용으로 건축물의 층간 소음해소와 연소 시 발생되는 배기가스 무 방출로 청정 환경과 배관거리가 거의 없는 실내설치를 통해 에너지 무 손실되는 역할 하는 것을 특징으로 한다.

또 한, 고장 시 서비스 및 복구되는 시간 소요에 구애 없이 상·하부의 히타가 인터록장치에 의해 중단 없는 난방이 될 수 있는 것을 특징으로 한다.

그리고, 사선형태의 판으로 되어 나누어진 두 칸의 통합분배기는 발열파이프의 축열을 통해 상·하부의 온도를 항상 일정하게 하여 배관 거리가 먼 곳에도 난방 되는 속도가 지속적으로 고른 난방 분포도 형성을 유지하게 할 수 있는 역할 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또 한, 크기의 소형화로 별도의 설치공간이 필요하지 않아 실내에 설치하므로 공간에 따른 부담감을 해소할 수 있으며 계속적인 난방을 행하고 있는 건조한 실내에 기기자체의 습도조절기능으로 가습기 역할 하도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 기존 연료사용 및 기존 기기와 접목하여 사용할 수 있도록 하여 경제적인 연료절감을 할 수 있는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 우선, 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기장치는 난방을 하기 위한 열원기기 및 보일러를 설치하지 않아도 되고 전기연료를 사용하므로 연료저장 확보를 할 필요가 없으므로 공간 확보의 어려움을 덜 수 있고 기존 공간은 타 용도로 활용할 수 있다.

그리고 배관작업이 없으므로 배관부속품이 필요하지 않아 자재비 및 기기구입비용과 시공비용 부담을 경감할 수 있을 뿐만 아니라 교체나 고장 등의 발생에도 사용자가 직접 해도 될 수 있는 간단한 조립으로 전문기술인력의 서비스가 필요하지 않아 기간, 비용 면에서 사용자의 부담을 줄일 수 있다.

또 한, 항상 물에 담겨져 있는 히타는 물의 수질에 따라 조금씩 다르지만 사 용 중에는 상부히타가 작동이 되고 만약 고장이 났을 경우에는 인터록장치에 의해 하부히타가 작동되어 난방 중단은 되지 않으며 시간의 여유를 갖고 고장 난 히타를 교체해 두면 안심할 수 있는 편리한 난방시스템이다.

그리고 전기연료를 사용하므로 연소 시에 발생하던 소음 및 진동이 없으므로 층간소음 해소와 건축물의 무게 경감에 따른 균열 완화로 건축물 수명 보존과 배기가스의 방출로 인한 환경오염을 해결할 수 있다.

또 한, 개별식이며, 크기는 기존 보일러의 삼분의 일 정도의 깔끔한 외형으로 실내(거실, 주방)에 설치되기 때문에 실외에 설치되어 대기 중으로 방출되었던 종래의 기기 자체와 연통(연도)에서의 열손실과는 달리 배관의 거리도 짧아 배관에서는 열손실이 거의 없는 에너지를 절약할 수 있다.

그리고 한 번의 히타 가열은 통합분배기 내부에 있는 발열파이프로 전달되어 히타가 작동하지 않아도 발열파이프가 축열재 역할을 하여 오랜 시간 동안 공급온수와 환수온수가 동일한 온도유지를 할 수가 있으므로 해서 히타 작동을 지연시킬 수 있어 가동횟수를 줄이며 가동 시에 많이 드는 연료소모를 줄일 수 있다.

또 한, 통합분배기 자체에서 상부와 하부로 나누어져서 공급온수와 환수온수가 거의 동일한 온도유지가 항상 되어 있어 난방배관의 거리가 먼 곳에도 균일한 난방 순환온도 분포도를 형성할 수 있다.

그리고, 통합분배기 자체에 있는 가습기는 난방을 하면서 건조해지는 실내를 별도의 가습기 구입필요 없이 습도조절을 할 수 있으며 더욱이 가습수조에 있는 맥반석이나 게르마늄 운석은 가습의 질을 높여 실내공기를 더욱 맑게 할 수 있다.

또 한, 전 자동으로 작동되는 제어장치가 사용은 편리하게, 설치는 간편하게, 비용은 저렴하게, 효율은 가장 높게, 연비는 가장 낮게 저비용으로 최대의 역할과 효과를 낼 수 있는 실질적이며 경제적인 것이다.

본 발명에 따른 실시 예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기장치의 전체적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이 본 고안은, 세 개의 사각구조로 된 내통 중 내통 1(20)의 내부에는 사각판형을 수평으로 이등분하여 상부와 하부로 나누어져서 상부에는 난방 순환수가 부족할 때 옥상 물탱크와 연결된 팽창탱크(70)에서는 팽창관(70-1)을 통해 내통 2(30)의 상부 급수구(30-4)로 급수가 공급되며 공급리턴관(S)과 연결 배관으로 통하도록 하는 구성되어 있다.

그리고 내통 1(20)의 팽창관(70-1)에서 내통 2(30)의 상부 급수구(30-4) 사이 가습급수관(20-6)에서 T형 밸브에 의해서 가습수조(20-5)에 물이 공급되며 가습수조(20-5) 내부를 청소할 시에는 내통 3(40)에 있는 가습기방출스위치(b)를 버턴을 눌러 사용하도록 하는 구성되어 있다.

또 한, 가습수조(20-5) 내부를 청소할 시에 방출된 물은 가습수조방출관(20-7)을 내려와 순환펌프(20-1)와 환수리턴관(R)과 사이에 있는 연결 배관을 통해 공급리턴관(S)과 합류하여 급수입구(30-4)로 들어가서 난방수로 활용되도록 하는 구 성되어 있다.

그리고 가습기 작동은 내통 3(40)의 디지털습도조절기(40-5)를 원하는 습도설정을 하면 표시 창에 숫자가 나타나고 가습기램프(a)에 불이 들어오면서 내통 1(20)의 가습기 모타(20-3)가 작동되면서 가습 분무구(20-4)로 통해 분무가 되며 사용중단을 하려면 디지털습도조절기(40-5)로 하도록 하는 구성되어 있다.

또 한, 각 실(방)을 한 바퀴 돌고 나와서 난방환수구(30-2)로 들어온 물은 내통 2(30)의 환수출구(30-3)를 나와서 내통 1(20)의 내부에 있는 순환펌프(20-1)를 통과하여 환수리턴관(R)을 거쳐 공급리턴관(S)을 통해 내통 2(30)의 상부에 있는 온수 공급구(30-1)로 들어가도록 하는 구성되어 있다.

그리고 내통 2(30)의 내부에는 사선사각판형(30-5)이 사선형태로 비스듬하게 고정되어 상하로 이등분으로 나누어져 있으며 상부히타(30-6)에서 발생된 열은 상부 내부의 물을 데워서 온수공급구(30-1)를 통해 각 실(방)로 공급되며 각 실(방)을 한 바퀴 돌고 나와서 다시 하부의 난방환수구(30-2)로 들어가도록 하는 구성되어 있다.

또 한, 급수구(30-4)로 통해 들어온 급수는 상부히타(30-6)에서 발생된 열로 데워지는 동시에 도 2에 도시된 발열파이프(30-8)에 전달되어 물의 온도를 더욱 상승시켜 주어 히타가 작동하지 않아도 일정시간 축열역할을 하여 히타 가열시간을 줄일 수 있도록 구성되어 있다.

또 한, 상부히타(30-6)가 고장이 나서 가열작동을 하지 않을 경우는 내통 3(40)의 인터록장치(40-6)에 의해 인터록전환램프(40-8)에 불이 들어오면서 하부히 타(30-7)가 작동되도록 구성되어 있다.

그리고 내통 3(40)의 온도조절기(40-3)로 원하는 온도설정에 의해서 내통 2(30)의 온도감지기(50)는 상부의 물 온도를 내통 3(40)의 디지털온도조절기(40-3)에 표시되면서 상부히타(30-6)가 작동하여 설정온도까지 도달하면 상부히타(30-6)는 작동을 멈추고 순환펌프램프(40-4)에 불이 들어오면서 순환펌프(20-1)이 난방수를 순환시키기 위해 작동하도록 구성되어 있다.

또 한, 각 실(방)의 온수순환이 제대로 되지 않거나 난방배관 속에 공기가 차 있을 때 내통 2(30)의 공기방출밸브(60)를 열어서 공기빼기를 할 수 있도록 하는 구성으로 되어 있다.

그리고 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10)를 사용하기 위해서는 전기코드(80)를 콘센트에 꽂으면 전원램프(40-1)가 켜지면서 온도조절기(40-3)로 온도설정하면 히타램프(40-2)가 켜지면서 내통 2(30)의 상부히타(30-9)가 작동되며 누전으로 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기에 이상이 생기면 차단기(40-7)가 전원을 차단하도록 하는 구성으로 되어 있다.

상기 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10)의 사각구조의 내통 1(20), 내통 2(30), 내통 3(40)과 내통 2(30)의 내부에 있는 사선형태의 고정사선판형(30-7)과 발열파이프(30-8) 및 상부히타(30-6) 하부히타(30-7)는 열전도가 좋은 황동과 스텐레스 재질로 제작한다,

상기 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10)의 내통 2(30)에 있는 온도감지계(50)는 디지털 내장형으로 하며 내통 3(40)의 차단기(40-7)는 누전차단기를 사용하며 내통 3(40)의 온도조절기(40-3)도 디지털 내장형의 버턴식으로 사용하도록 제작한다.

상기 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10)의 사각구조의 외통 내부는 단열이 잘되는 그라스 울이나 우레탄 폼으로 제작한다.

상기 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10) 내통 1(20)의 가습수조 내부에 분무되는 가습의 질을 높여 실내공기를 더욱 맑게 할 수 있도록 맥반석이나 게르마늄 운석을 넣어 사용하도록 제작한다.

이상과 같은 구성의 본원 고안에 의하면, 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기장치는 사각구조의 내통들이 각각의 기능을 가지고 외통을 하나의 일체형으로 하여 작업의 기간, 인력, 재료 등의 단가를 줄여 저가격대의 난방공사와 무소음, 폐가스 무방출로 환경오염 완화에 기여하며 난방배관거리가 먼 곳에도 난방 되는 속도가 일정하게 지속적인 고른 난방 분포도 형성을 유지하게 할 수 있을 뿐만 아니라 기존 연료사용 및 기존 기기와 접목하여 사용할 수 있도록 하여 경제적인 연료절감을 할 수 있어 최소의 비용으로 최대의 효과로 할 수 있게 된다.

본 발명의 방식으로 실용화 될 경우는 밀접한 단독주택은 물론, 초고층아파트나 오피스텔, 원룸, 원예시설, 축산시설, 사회복지시설 등 난방을 필요로 건축물이나 시설물에 모두 가능하며 특히 층간의 소음으로 인한 상호간 마찰이 많은 아파트 및 다가구 주택 등에서의 시시비비의 완화에 큰 역할을 할 수 있는 건축 시설물에서 가장 필요로 하는 난방시설에 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 통합분배기를 이용한 절약형 전기난방기기장치가 설치된 전체적인 구성 및 자동제어장치와의 연결된 전체적인 실시 예를 나타낸 도면.

도 2는 본 발명에 따른 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기의 주요부인 내통 2의 내부 안쪽으로 세로로 고정 부착된 발열파이프와 상·하부에 장착된 전기히타 및 사각구조로 된 세 개의 내통들을 하나의 세트로 나타낸 외통 구성을 나타낸 도면.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10... 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기

20... 내통 1

20-1...순환펌프 20-2...수평사각판형

20-3...가습기모타 20-4...가습분무구

20-5...가습수조 20-6...가습수조급수관

20-7...가습수조방출관

30... 내통 2

30-1...난방공급구 30-2...난방환수구

30-3...환수출구 30-4...급수입구

30-5...사선사각판형 30-6...상부히타

30-7...하부히타 30-8...발열파이프

40...내통 3

40-1...전원램프 40-2...히타램프

40-3...디지털온도조절기 40-4...순환펌프램프

40-5...디지털습도조절기 40-6...인터록장치

40-7...차단기 40-8...인터록전환램프

40-9...가습수조방출밸브스위치

50...온도감지기

60...공기방출밸브

70...팽창탱크 70-1...팽창관

80...전기코드

R..환수.리턴관 S...공급리턴관

a...가습기램프 b...가습기스위치

Claims

상기 난방을 하기 위해서 설치하는 열원기기 및 보일러 대신 각 실(방) 에 온수공급을 위해 설치되는 분배기의 통합기능을 통해 난방 되는 기기에 있어서, 상기 내통1(20), 내통2(30), 내통 3(40)으로 된 세 개의 사각구조로 된 내통과 세 개의 내통을 하나로 묶은 외통의 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10)에서 사각 내통 1(20)의 내부에는 사각판형을 수평으로 이등분하여 상부와 하부로 나누어져서 상부에는 난방 순환수가 부족할 때 옥상 물탱크와 연결된 팽창탱크(70)에서는 팽창관(70-1)을 통해 내통 2(30)의 상부 급수구(30-4)로 급수가 공급되며 공급리턴관(S)과도 연결 배관으로 통하도록 하는 장치의 단계,

상기 단계 후 각 실(방)을 한 바퀴 돌고 나와서 난방환수구(30-2)로 들어온 물은 내통 2(30)의 환수출구(30-3)를 나와서 내통 1(20)의 내부에 있는 순환펌프 (20-1)를 통과하여 환수리턴관(R)을 거쳐 공급리턴관(S)을 통해 내통 2(30)의 상부에 있는 온수공급구(30-1)로 다시 들어가도록 구성된 장치의 단계,

상기 단계 후 내통 2(30)의 내부에는 사선사각판형(30-5)이 사선형태로 비스듬하게 고정되어 상하로 이등분으로 나누어져 있으며 상부히타(30-6)에서 발생된 열은 상부 내부의 물을 데워서 온수공급구(30-1)를 통해 각 실(방)로 공급되며 각 실(방)을 한 바퀴 돌고 나와서 다시 하부의 난방환수구(30-2)로 들어가도록 하는 장치의 단계.
제 1항에 있어서, 내통 1(20)의 팽창관(70-1)에서 내통 2(30)의 상부 급수구(30-4) 사이에 있는 가습급수관(20-6)에서 T형 밸브에 의해서 가습수조(20-5)에 물이 공급되고, 가습수조(20-5) 내부를 청소할 시에는 내통 3(40)에 있는 가습기방출스위치(b)를 버턴을 눌러 사용하도록 하는 장치.
제 2항에 있어서, 가습수조(20-5) 내부를 청소할 시에 방출된 물은 가습수조방출관(20-7)이 순환펌프(20-1)와 환수리턴관(R)과 사이에 있는 연결배관을 통해 공급리턴관(S)과 합류하여 급수입구(30-4)로 들어가서 난방수로 활용되도록 장치.
제 3항에 있어서, 가습기 작동은 내통 3(40)의 디지털습도조절기(40-5)를 원하는 습도설정을 하면 표시창에 숫자가 나타나고 가습기램프(a)에 불이 들어오면서 내통 1(20)의 가습기모타(20-3)가 작동되고 가습분무구(20-4)로 통해 분무가 되고 사용중단을 하려면 디지털습도조절기(40-5)로 하도록 구성된 장치.
제 4항에 있어서, 상기 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10)의 내통 2(30)에 있는 온도감지계(50)와 내통 3(40)의 온도조절기(40-3) 및 습도조절기(40-5)의 디지털 내장형과 버턴식으로 사용하도록 제작된 장치.
제 5항에 있어서, 내통 3(40)의 온도조절기(40-3)로 원하는 온도설정에 의해서 내통 2(30)의 온도감지기(50)는 상부의 물 온도를 내통 3(40)의 디지털온도조절 기(40-3)에 표시되면서 상부히타(30-6)가 작동하여 설정온도까지 도달하면 상부 히타(30-6)는 작동을 멈추고 순환펌프램프(40-4)에 불이 들어오면서 순환펌프(20-1)는 난방수를 순환시키기 위해 작동하도록 구성된 장치.
제 6항에 있어서, 상부히타(30-6)가 고장이 나서 가열작동을 하지 않을 경우는 내통 3(40)의 인터록장치(40-6)에 의해 인터록전환램프(40-8)에 불이 들어오면서 하부히타(30-7)가 작동되도록 구성된 장치.
제 7항에 있어서, 통합분배기를 통한 절약형 전기난방기기(10) 내통 1(20)의 가습수조(20-5) 내부에 분무되는 가습의 질을 높여 실내공기를 더욱 맑게 할 수 있도록 맥반석이나 게르마늄 운석을 넣어 사용하도록 제작된 장치.
제 8항에 있어서, 도 2에 도시된 발열물질을 넣은 발열파이프(30-8)가 수직으로 내통 2(30)의 상·하부 내벽에 고정되어 축열역할을 할 수 있도록 제작된 장치.