KR20110011788A - 저 에너지 온수 난방시스템 - Google Patents

저 에너지 온수 난방시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 열 전도성, 열전도 확산성, 항온 유지성 및, 유연성과 탄력성이 뛰어난 재질로 만든 온수 순환 시트 전역에 보다 낮은 온도를 지닌 온수가 동시에 공급되면서도 온수의 순환 량이 보다 적게 사용되도록 하여 에너지를 절감하도록 하여 주는 저 에너지 온수 난방시스템에 관한 것이다. 이 온수 난방시스템은 그의 길이방향으로 길게 일정한 간격을 두고 다수 개의 온수 홀을 지닌 온수 순환 시트와, 온수 순환 시트의 양단에 삽입 및 접착되고, 전면에 형성되고 온수 순환 시트의 양단이 삽입되는 제1 삽입 홈과, 제1 삽입 홈을 통하여 그의 길이 방향으로 격벽을 관통하도록 일렬로 형성되는 다수 개의 제3 연결 홀과, 그의 폭 방향으로 일렬로 형성되어 있고 그들 사이마다 격벽이 형성되어 있는 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공으로 이루어진 공급 환수 관과, 온수의 흐름 방향의 변경이나 두 줄의 환수 통로를 형성하기 위하여 온수 순환 시트의 모서리 부분이나 보일러로 환수하는 부분에 연접하여 접착되고 사다리꼴 형상을 하고 있는 제1 유턴 관 및 삼각 형상을 하고 있는 제2 유턴 관을 갖는 유턴 관으로 이루어져 있다. 이 온수 난방시스템에 의하면, 에너지 절감, 재료비 및 인건비 절감의 효과를 발휘할 수 있다.
온수 난방, 탄소튜브 온수시트, 저에너지 난방

Description

저 에너지 온수 난방시스템{warm water heating system having a low energy consumption}
본 발명은 온수 난방시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 온수 순환 시트 전역에 온수를 동시에 공급할 수 있고 바닥 마감재에 대한 열 전달 효율을 증가하도록 하여 에너지 절감을 주는 저 에너지 온수 난방시스템에 관한 것이다.
현재 대부분의 가정에는, 기름이나 가스 혹은 연탄 등의 연료를 이용하여 가열한 온수를, 난방 파이프 내부로 순환시키는 방법으로 실내 난방을 가능하게 하는 보일러 난방법을 주로 이용하고 있다. 즉, 보일러를 이용한 난방은, 온수가 흐르는 온수 호수나 파이프를 달팽이방식 또는 S자 방식으로 일정 간격으로 바닥에 배치하고, 보일러에 의해 가열된 난방수의 열이 온수 호수나 파이프를 통하여 바닥으로 전달되도록 하는 방식으로 이루어지고 있다. 그러나 기존의 난방시스템은 온수 호수나 파이프가 배치된 바닥에 동시에 온수 공급이 불가능하지 않았고 또한 온수 공급원으로부터의 거리에 따라 온수 호수나 파이프의 온도도 균등하지 못하였다.
그리고 보일러에 의한 난방은, 점차 고갈되고 있는 석유, 가스 등의 화석 연료를 사용하는 바, 온실 가스인 이산화탄소를 배출시키게 됨은 물론, 고유가 시대에 유지비가 많이 든다는 단점이 있으며, 유지비 절감을 위하여 연탄을 사용하기도 하나, 연탄을 사용하는 경우에는 연탄재 처리가 번거로울 뿐 아니라, 배출되는 일산화탄소가 인체에 치명적이라는 문제가 있다.
따라서 보일러가 없어도 간편하게 난방을 할 수 있는 전기 매트가 개발되었는 바, 전기 매트는, 상·하부 시트 사이에 전열선을 매입하고, 그 전열선에 전원을 인가시 발생하게 되는 열을 이용하여 난방하는 보조적인 난방 수단으로써, 전기가 설비된 공간이면 어디서나 전열 난방이 가능하며, 실내 바닥 전체가 아닌 일부 지역만을 국부적으로 난방할 수 있고, 온도 조절 장치를 이용하여 매트의 온도를 자유롭게 조절할 수 있는 장점이 있다.
그러나, 소형 전기 보일러를 이용한 종래의 난방수 순환식 난방 매트는, 난방수 튜브가, 매트의 외부 일 측에서 시작된 후 매트 내부 전체를 돌아 나오는 단선 순환 방식 즉, 하나의 관로로 이어진 구조로써, 소형 전기 보일러에서 가열된 물 즉, 난방수가 튜브를 따라 순환하는 경우, 튜브의 후방부에서는 물이 식은 상태로 순환하게 되고, 그에 따라, 매트의 위치에 따라 온도 편차가 커지게 되고 전기의 사용에 따른 인체에 유해한 전자파가 발생하는 단점이 있었다.
더구나, 종래의 난방수 순환식 난방 매트는, 튜브가 매입되는 매트의 상·하 시트를 일측 단부에서 타측 단부까지 서로 평행하게 다수 회 박음질함으로써 상·하 시 트의 각 저면과 상면 사이를 통하여 상·하 시트의 일측 단부에서 타측 단부까지 관통하는 다수의 통로를 형성시키고, 일측 통로의 일측 단부를 통하여 타측 단부로 튜브를 관통 삽입한 후, 일측 통로의 타측 단부로 나온 튜브를, 그 옆에 위치한 통로의 타측 단부에서 일측 단부로 연속하여, 지그재그 식으로, 관통 삽입하는 방식으로 튜브를 매트의 내부에 매입하게 되는 바, 튜브 매입 시간이 길어져 생산성이 극히 낮으며, 그 결과, 생산비가 필요 이상으로 상승하게 되는 문제가 있었다.
한편, 종래에는 바닥에 온수 호수나 파이프를 설치한 후에 온수 호수나 파이프의 상면에, 다양하게 시멘트 모르타르(몰탈)를 타설하여 방바닥 상부 층을 형성하였다. 즉, 주택에는 온수 난방이 가장 많이 사용되는데, 바닥에 지나가는 16mm 내외의 온수 호수나 파이프를 20cm 정도의 간격으로 깔고 그 위에 시멘트 모르타르 미장을 하고 장판 등으로 바닥 마감재 처리를 하는 것이 통상적이다.
현재 사용되고 있는 온수 난방 시공 방식은 180mm 두께의 바닥 콘크리트 슬라이브 층의 상단에 50mm의 단열 및 차음 층을 시공하고 그 위에 난방에 주로 사용되는 내경 16mm의 온수 호스나 PE X-L파이프를 200mm 간격으로 설치한 다음에, 50mm 두께로 모르타르 처리를 하는 PE X-L 모르타르 방식과, 180mm 두께의 바닥 콘크리트 슬라이브 층의 상단에 50mm의 단열 및 차음 층을 시공하고 내경 3mm의 온수 호스나 PE X-L파이프를 30mm 간격으로 설치한 다음에, 30mm 두께로 모르타르 처리를 하는 독일 수입공법인 모세유관 모르타르 방식이 있다.
PE X-L난방은 모르타르 두께가 40~50mm이며, 난방 수의 온도는 80℃(공급)/55℃(환 수), 배관 간격은 200~250mm, 바닥의 온도는 난방 수가 고온이면서도 불균형하며 실내 대류에 있어서 온도차가 있으며, 열손실이 크고, 10일의 모르타르 양생 기간을 필요로 하여 공사기간이 길었다.
모세유관 난방은 모르타르 두께가 25~30mm이며, 난방 수의 온도는 32℃(공급)/29℃(환수), 배관 간격은 30mm, 바닥의 온도는 난방 수가 저온이고 균일하며 실내 대류에 있어서 온도차가 없으며, 열손실이 적고, 10일의 모르타르 양생 기간을 필요로 하여 공사기간이 길었다.
종래의 온수 난방방식은 바닥을 통하여 인체의 표면에 간접 열복사를 하는 복사열 난방으로 물의 비열이 높아 미장한 시멘트 모르타르에 축열이 되며, 온수의 온도조절이 자유롭다는 장점을 지닌 반면에, 설치 시에 전문 인력이 꼭 필요하고 보일러 설치장소의 거리가 멀어서 열손실을 유도하며, 온수 열량이 지나치게 많이 손실(서울 기준 3.3㎡당 299.97Kcal)된다는 단점을 지녔다. 그리하여 바닥의 미장 두께만큼 예열되는 시간이 오래 걸리고 열손실이 많아져 온수 공급원인 보일러에서 온수의 온도를 70℃~80℃로 유지하여야 하기 때문에 에너지 소비량이 많았다. 또한 시멘트 모르타르 미장 공사에 따른 새집증후군에 대한 발병의 우려도 있었다.
따라서 본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 발명한 것으로서, 열 전도성, 열전도 확산성, 항온 유지성 및, 유연성과 탄력성이 뛰어난 재질로 만든 온 수 순환 시트 전역에 보다 낮은 온도를 지닌 온수가 동시에 공급되면서도 온수의 순환 량이 보다 적게 사용되도록 하여 에너지를 절감하도록 하여 주는 저 에너지 온수 난방시스템을 제공하는 것이 목적이다.
본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템은 그의 길이방향으로 길게 일정한 간격을 두고 다수 개의 온수 홀을 지닌 온수 순환 시트와, 온수 순환 시트의 양단에 삽입 및 접착되고, 전면에 형성되고 온수 순환 시트의 양단이 삽입되는 제1 삽입 홈과, 제1 삽입 홈을 통하여 그의 길이 방향으로 격벽을 관통하도록 일렬로 형성되는 다수 개의 제3 연결 홀과, 그의 폭 방향으로 일렬로 형성되어 있고 그들 사이마다 격벽이 형성되어 있는 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공으로 이루어진 공급 환수 관과, 온수의 흐름 방향의 변경이나 두 줄의 환수 통로를 형성하기 위하여 온수 순환 시트의 모서리 부분이나 보일러로 환수하는 부분에 연접하여 접착되고 사다리꼴 형상을 하고 있는 제1 유턴 관 및 삼각 형상을 하고 있는 제2 유턴 관을 갖는 유턴 관을 포함한다.
본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에서 제1 온수 공급 환수 공은 제3 연결 홀과 직교하면서 연통하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에서 제1 받침 지지대와 제1 받침 지지대의 상단으로부터 하부로 움푹 파인 결합 삽입 홈을 지닌 암 조인트와, 제2 받침 지지대를 지닌 수 조인트로 이루어진 조인트 부재가 공급 환수 관들끼리나, 공급 환수 관과 유턴 관, 또는 유턴 관들끼리를 결합 및 고정시켜 주는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에 의하면, 에너지 절감, 시공의 편리및 시간 단축으로 재료비 및 인건비 절감의 효과를 발휘할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들에 의거하여 본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에 대한 다양한 실시 예의 구성 및 그에 의하여 발휘되는 작용을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템의 결합 상태를 나타내는 평면도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템은 다수 개의 온수 순환 시트(10)를 포함한다.
온수 순환 시트(10)는 연질 피브이씨(PVC) 콤파운드를 주원료로 하여 가소제, 무독성 약품, 카본 블랙 및, 옥 분말을 혼합하고 그 혼합물을 압출 성형 공정에 의하여 제조한 시트이다.
따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)는 열 전도성, 열전도 확산성, 항온 유지성 및, 유연성과 탄력성이 우수하다. 다시 말하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)는 탄소 분자를 함유하고 있기 때문에 열 전도성, 열전도 확산성 및, 항온 유지성이 우수하고 연질 피브이씨(PVC) 콤파운드를 주원료로 사용하였기 때문에 유연성과 탄력성이 우수하다. 더욱이 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)는 옥 분말을 함유하고 있기 때문에 상온에서 원적외선을 발생한다. 옥 분말에서 발생하는 원적외선은 가시광선에 이어지는 파장범위가 0.75μ∼1㎜ 정도인 전자기파이다. 원적외선은 그 열작용에 의하여 특징지어지는 전자기파이기 때문에, 물질내의 열운동이 들뜨게 되어 온도가 상승한다. 결과적으로 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)는 탄소 분자와 옥 분말의 열 작용으로 인하여 열 전도성, 열전도 확산성 및, 항온 유지성을 발휘하게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)는 그의 길이방향으로 길게 일정한 간격을 두고 다수 개의 온수 홀(11)을 지니고 있다. 따라서 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)에서 온수는 온수 홀들(11)을 통하여 흐르게 된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)는 또한 제1 삽입 홈(22)을 지닌 다수 개의 공급 환수 관(20)을 포함하고 있다. 공급 환수 관(20)의 제1 삽입 홈(22)에 온수 순환 시트(10)의 일부가 삽입된다.
공급 환수 관(20)은 다수 개의 제1 온수 연결 홀(21)과 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공(23)을 가지고 있다.
이때에 공급 환수 관(20)의 제1 온수 연결 홀(21)들은 온수 순환 시트(10)의 온수 홀(11)의 배열 간격과 동일하게 위치하게 된다. 결과적으로 온수 순환 시트(10)와 공급 환수 관(20)을 맞대게 되면 온수 순환 시트(10)의 온수 홀(11)의 위치와 공급 환수 관(20)의 제1 온수 연결 홀(21)의 위치가 일치하여 온수 순환 시트(10)의 온수 홀(11)과 공급 환수 관(20)의 제1 온수 연결 홀(21)이 연통하게 된다.
공급 환수 관(20)에서 제1 온수 연결 홀들(21)은 제1 온수 공급 환수 공들(23)과 직교하고 있고 서로 연통하도록 중공되어 있다. 온수를 환수하기 위하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 사용되는 온수 순환 시트(10)의 모서리 부분이나 각이 형성되는 부분에는 다수 개의 유턴 관(30)이 삽입된다. 유턴 관(30)에도 다수 개의 제2 온수 연결 홀(35)이 형성되어 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템을 형성하기 위하여, 도 1에 도시한 바와 같이 그의 양단에 접착제를 발라 공급 환수 관(20)이나 유턴 관(30)이 접착 및 삽입한 다수 개의 온수 순환 시트(10)를 서로 맞대어 놓고 공급 환수 관들(20)이나 유턴 관(30)들 사이마다 조인트 부재(40)로 이음 새를 하도록 접착하는 표면에 접착제를 주사하여 조인트 부재(40)에 접착제를 발라 조인트 부재(40)를 공급 환수 관들(20)이나 유턴 관(30)들 사이마다 접착시킨다.
따라서, 도 1에 도시한 바와 같이 형성된 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에서는 보일러(도시하지 않음)로부터 유출되는 온수가 공급 환수 관(20)으로 공급되어 공급 환수 관(20)에 유입되어서 제1 온수 공급 환수 공들(23)을 통하여 연접하여 연통하여 있는 다수개의 공급 환수 관(20)으로 유입된다. 그리고 이와 동시에 공급 환수 관(20)의 제1 온수 공급 환수 공들(23)과 연통하여 있는 온수 순환 시트(10)의 온수 홀들(11)을 통하여 반대편에 접착 삽입된 공급 환수 관들(20) 및 유턴 관(30)으로 흘러들어간다. 계속하여 온수 순환 시트(10)의 반대편에 있는 공급 환수 관들(20)의 제1 온수 공급 환수 공들(23) 및 유턴 관(30)들의 제2 온수 공급 환수 공들(35)을 통하여 흘러 온수가 환수되어 보일러로 공급된다. 이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에서 온수가 보일러로부터 온수 순환 시트(10)로 순환하게 됨으로써, 온수 순환 시트(10)가 난방이 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 온수 순환 시트(10)의 구조를 상세하게 도시한 도로서, (a)는 사시도이고 (b)는 도 1(a)의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 2에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 온수 순환 시트(10)는 그의 내부에 다수 개의 중공 형태의 온수 홀(11)을 지니고 있다. 그리고 온수 홀(11)들 사이마다 다수 개의 공기 홀(12)이 위치하게 된다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 공급 환수 관(20)의 구조를 상세하게 도시한 도로서, (a)는 사시도이고 (b)는 도 2(a)의 B-B'선에 따른 단면도이며, (c)는 도 2(a)의 C-C'선에 따른 단면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 공급 환수 관(20)에서 전면에는 제1 삽입 홈(22)이 형성되어 있고 또한 제1 삽입 홈(22)을 통하여 다수 개의 제3 연결 홀(26)이 공급 환수 관(20)의 길이 방향으로 격벽(24)을 관통하도록 일렬로 형성되어 있다. 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공(23)은 공급 환수 관(20)의 폭 방향으로 일렬로 형성되어 있고 그들 사이마다 격벽(24)이 형성되어 있어서 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공(23)은 서로 연통하지 못한다. 제3 연결 홀(26)의 위치는 도 2의 온수 홀(11)의 위치와 일치하게 되어 제3 연결 홀(26)과 온수 홀(11)은 서로 연통할 수 있다. 반면에, 도 1의 공기 홀(12)은 제3 연결 홀(26)과 연통하지 못하고 독립 구조로 되어 있다. 이는 공기 홀(12) 안으로 온수가 유입하지 못하도록 하기 위함이다. 결과적으로 공기 홀(12)은 제3 연결 홀(26)들 사이마다 위치하게 되어서 공기 홀(12) 안에는 밀폐 상태에서 공기만 존재하게 된다.
그리고 공급 환수 관(20)에서 그 양 측면에는 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공(23)이 공급 환수 관(20)의 폭 방향으로 형성되어 있기 때문에 제1 온수 공급 환수 공(23)들은 제3 연결 홀(26)들과 각각 직교하게 된다. 따라서, 제1 온수 공급 환수 공(23)은 도 2(b)에 도시된 바와 같이 제3 연결 홀(26)과 연통하게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 유턴 관(30)의 구조를 상세하게 도시한 도이다.
도 4에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 유턴 관(30)은 제1 유턴 관(31) 및 제2 유턴 관(32)으로 구성될지도 모른다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 유턴 관(30)에서 제1 유턴 관(31)은 사다리꼴 형상을 하고 있고 제2 유턴 관(32)은 삼각 형상을 하고 있다. 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 유턴 관(30)은 모서리 부분이나 각이 형성된 부분에 설치 및 이용된다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에서 온수 환수 부분에서, 도 1에 도시한 바와 같이 제1 유턴 관(31)을 사용하고 있다. 도 4에서 제1 유턴 관(31)은 제2 삽입 홈(31'), 다수 개의 제2 온수 연결 홀(33') 및, 다수 개의 제2 온수 공급 환수 공(33)을 지니고 있다. 제2 온수 공급 환수 공(33)들 사이마다 제2 격벽(35)이 형성되어 있다. 제2 온수 연결 홀(33')은 제2 삽입 홈(31')을 통하여 형성되어 있고 제2 온수 공급 환수 공(33)은 제2 온수 연결 홀(33')과 직교하도록 형성되어 있으며, 제2 온수 공급 환수 공(33)은 또한 공급 환수 관(20)의 제1 온수 공급 환수 공(23)과 연통한다.
제2 유턴 관(32)은 제1 유턴 관(31)의 각이 형성된 부분과 결합하고 다수 개의 제4 온수 공급 환수 공(34)을 포함하고 있다. 이때에 제1 유턴 관(31)의 제2 온수 공급 환수 공(33)은 제2 유턴 관(32)의 제4 온수 공급 환수 공(34)과 연통하도록 결합한다. 더욱이 제4 온수 공급 환수 공(34)들마다 제3 격벽(36)이 형성되어 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 조인트 부재(40)의 구조를 상세하게 도시한 도로서, (a)는 암 조인트(41)를 의미하는 사시도이고 (b)는 수 조인트(46)를 의미하는 사시도이다.
도 5에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 조인트 부재(40)는 한 쌍의 암수 조인트(41), (42)로 이루어진다. 암 조인트(41)는 제1 받침 지지대(42)와 제1 받침 지지대(42)의 상단으로부터 하부로 움푹 파인 결합 삽입 홈(43)을 지니고 있다. 그리고 수 조인트(46)는 제2 받침 지지대(47)를 가지고 있다.
암 조인트(41)와 수 조인트(46)의 결합은 수 조인트(46)의 제2 받침 지지대(47)가 암 조인트(41)의 제1 받침 지지대(43)의 상단으로부터 하부로 움푹 파인 결합 삽입 홈(43)에 삽입됨으로써 이루어진다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 부속품들을 나타내는 도로서, (a)는 엘보우(50)를 나타내는 사시도이고 (b)는 호수 연결 관(60)을 나타내는 사시도이며, (c)는 벽 엘보우(70)를 나타내는 도이다.
도 6에서, 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 엘보우(50)는 전기 보일러 연결용으로 사용되는 것으로서, "ㄱ"자 형태를 지니고 있다. 즉, 엘보우(50)에서 그의 우면에는 다수 개의 제5 온수 공급 환수 공(51)가 형성되어 있고 전면에는 다수 개의 제6 온수 공급 환수 공(52)가 형성되어 있으며, 제5 온수 공급 환수 공(51)과 제6 온수 공급 환수 공(52)은 서로 연통하여 있다. 여기에서 제5 온수 공급 환수 공(51)들 사이마다 제4 격벽(53)이 형성되어 있고 제6 온수 공급 환수 공(52)들 사이마다 제5 격벽(54)이 형성되어 있다.
벽 엘보우(70)는 벽면으로 온수 호수나 파이프를 연결하는 하는 경우에 이용되는 것으로 "ㄴ"자 형상을 하고 있다. 벽 엘보우(70)에서 그의 양단에 제1 및 제2 장방 통공(71), (72)가 형성되어 있어 직각으로 꺽이는 벽면에 용이하게 온수를 공급 및 환수할 수 있다.
도 7은 온수 순환 시트(10), 공급 환수 관(20) 및, 조인트 부재(40)의 결합 구조를 나타내는 도로서, (a)는 온수 순환 시트(10)와 공급 환수 관(20)과의 결합 상태를 도시한 단면도이고 (b)는 공급 환수 관(20)들끼리의 이음 부분의 연결을 조인트 부재(40)로서 결합하는 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 7을 참조하면, 온수 순환 시트(10)를 공급 환수 관(20)에 접착시키기 위하여 우선 온수 순환 시트(10)의 온수 홀(11)의 길이 방향에 따른 양면에 접착제 를 바르고 접착제가 발라진 온수 순환 시트(10)의 양면에다 각각 공급 환수 관(20)의 제1 삽입 홈(22)을 끼운다. 이때에 온수 순환 시트(10)의 온수 홀(11)과 공급 환수 관(20)의 제3 온수 연결 홀(26)을 일치시켜 온수 순환 시트(10)의 온수 홀(11)과 공급 환수 관(20)의 제3 온수 연결 홀(26)이 연통하도록 도 7(a)과 같이 결합 및 접착시킨다. 이어서 공급 환수 관(20)과 공급 환수 관(20) 사이를 서로 이음 접착시키나 공급 환수 관(20)과 유턴 관(30) 사이를 이음 접착하기 위하여, 도 1과 같이 공급 환수 관(20)과 공급 환수 관(20) 사이나 공급 환수 관(20)과 유턴 관(30) 사이에 조인트 부재(40)를 배치하고 난 후에, 도 7(b)과 같이 조인트 부재(40)의 암 조인트(41)를 공급 환수 관(20)이나 유턴 관(30)의 하부 밑바닥 부분에 밀착시키고 조인트 부재(40)의 수 조인트(46)를 공급 환수 관(20)이나 유턴 관(30)의 상부 상단부분에 밀착시킨다. 연이어서 수 조인트(46)의 제2 받침 지지대(47)가 암 조인트(41)의 제1 받침 지지대(43)의 상단으로부터 하부로 움푹 파인 결합 삽입 홈(43)에 삽입되면 조인트 부재(40)의 암수 조인트(41), (46)가 공급 환수 관(20)과 공급 환수 관(20) 사이나 공급 환수 관(20)과 유턴 관(30) 사이에 접착된다. 결과적으로 조인트 부재(40)에 의하여 공급 환수 관(20)과 공급 환수 관(20)이나 공급 환수 관(20)과 유턴 관(30)이 서로 단단하게 결합하게 된다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템의 결합 상태를 나타내는 평면도이다.
도 8에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에서 도 1과 동일한 부분은 동일한 참조번호를 부여하였다.
도 8에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템은 유턴하여 온수를 환수하는 부분을 제외하고는 도 1에 도시한 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템과 동일한 구조를 하고 있다.
도 8에 도시한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 서 유턴하여 온수를 환수하는 부분은 대부분 유턴 관(30)(도 4에 도시함))으로 이루어졌다.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템은 도 8에 도시한바와 같이 다수 개의 온수 순환 시트(10)의 배열에서 보일러로부터 온수를 공급받는 온수 순환 시트(10)에서 가장 멀리 떨어져 있는 온수 순환 시트(10)의 온수 환수 부분을 유턴 관(30)을 설치한다. 즉, 가장 멀리 떨어져 있는 온수 순환 시트(10)의 이전의 온수 순환 시트(10)의 온수 환수 부분에는 유턴 관(30)의 제1 유턴 관(31)을 삽입 및 접착하고 유턴 관(30)의 제1 유턴 관(31)의 각진 부분을 삼각 형상의 제2 유턴 관(32)을 접하여 접착하고 난 후에 다시 제2 유턴 관(32)의 각진 한 변에 제1 유턴 관(31)을 접하여 접착하게 되면 가장 멀리 떨어져 있는 온수 순환 시트(10)의 온수 환수 부분이 이루어지게 된다.
또한 보일러로부터 온수를 공급받고 보일러로 온수를 환수하는 온수 순환 시트(10) 의 온수 환수 부분을 다수 개의 유턴 관(30)의 제1 유턴 관(31)을 연접하여 접착함으로써 이루어진다. 각이 이루어져 온수의 방향을 바꾸어야 하는 경우에, 즉 온수 순환 시트(10)의 모서리 부분이나 보일러로 환수하는 부분에 다수 개의 유턴 관(30)의 제1 유턴 관(31)을 연접하여 접착함으로써 각을 형성하여 온수의 흐름 방향을 바꾸어 주게 된다.
결과적으로 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템은 일 방향의 두 줄의 환수 통로 배열을 가지게 된다. 다시 말하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템은 우선 보일러로부터 공급되는 온수는 첫 번째 줄의 환수 통로 배열로 유입하여 온수가 흘러서 두 번째 줄의 환수 통로 배열로 유입하여 온수가 흘러 나와 보일러로 환수되도록 이루어져 있다. 즉, 보일러로부터 온수를 공급받는 온수 순환 시트(10)로부터 온수를 유입하여 들어가 온수 홀(11)을 통하여 동시에 가로질러 첫 번째 줄의 환수 통로 배열을 형성하고 있는 반대편의 다수 개의 온수 공급 환수 관(20) 및 제2 유턴 관(32)으로 유입되어서 보일러로부터 온수를 공급받고 보일러로 온수를 환수하는 온수 순환 시트(10)의 반대편에 삽입 및 접착하여 있는 온수 공급 환수 관(20)의 일단에 막혀 있기 때문에, 첫 번째 줄의 환수 통로 배열을 형성하고 있는 다수 개의 온수 공급 환수 관(20)으로 연이어 흐르다가 제1 유턴 관(31)과 제2 유턴 관(31)을 통하여 유턴하여 두 번째 줄의 환수 통로 배열을 형성하고 제1 유턴 관(31) 로 유입하여 다수 개의 온수 공급 환수 관(20) 및 다수 개의 제1 유턴 관(31)을 거쳐서 온수가 흘러 나와 보일러로 환수된다.
본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에 의하면 시멘트 모르타르 미장 공사 없이 온수 순환 시트(10) 상에 바로 장판 등의 바닥 마감재를 깔기 때문에 시멘트 모르타르를 통하지 않고 방사 열을 직접 장판 등의 바닥 마감재에 전달하므로 종래의 온수 난방 시스템처럼 온수 공급원인 보일러에서 온수의 온도를 70℃ ~ 80℃로 유지할 필요없이 온수의 온도를 40℃~50℃로 유지하여 주면 된다. 결과적으로 30℃의 가열 온도 차이로 인하여 연료 소비량이 적게 들어 에너지 절감을 할 수 있게 된다. 결과적으로 온수 난방 가동시에 예열이 필요없이 온도 유지에 대한 빠른 제어가 이루어진다.
또한, PE X-L파이프 15φ의 기존 공법에서는 5가닥이 필요하였고 이때에 PE X-L파이프 체적에 수용되는 온수 량은 0.209ml/m2이다. 따라서 PE X-L파이프 15φ의 5가닥에는 5 × 0.209ml/m2=1.045ml/m2의 온수 량이 수용하게 된다. 이에 반하여 온수 순환 시트(10)의 1m짜리 29개에 수용되는 온수 량이 0.210ml/m2에 불과하므로 단위면적당 0.835ml(1.045ml - 0.210ml)만큼의 에너지가 절감된다. 즉, 본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에는 온수 에너지가 단위면적당 0.210ml으로도 충분한 온수 난방을 할 수 있다.
더욱이 본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 온수 순환 시트(10)는 연질 피브이씨(PVC) 콤파운드를 주원료로 하여 제조하였기 때문에 유연성과 탄력성이 우수하여 시공이 편리할 뿐만 아니라 바닥의 평탄함에 관계없이 쉽게 시공할 수 있다. 거기에다가 탄력성으로 인하여 충격에 대한 완충 작용을 하여 집합체 건물이나 층간 건물에서 층간 소음을 완화하는 역할을 한다.
상기의 이점과 더불어, 본 발명의 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 온수 순환 시트(10)에는 카본 블랙의 탄소 분자와 옥 분말이 함유되어 있기 때문에 열 전도성, 열 확산성 및, 열 항온성이 뛰어나므로 에너지 절감을 가져온다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템의 결합 상태를 나타내는 평면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 온수 순환 시트(10)의 구조를 상세하게 도시한 도로서, (a)는 사시도이고 (b)는 도 1(a)의 A-A'선에 따른 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 공급 환수 관(20)의 구조를 상세하게 도시한 도로서, (a)는 사시도이고 (b)는 도 2(a)의 B-B'선에 따른 단면도이며, (c)는 도 2(a)의 C-C'선에 따른 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 유턴 관(30)의 구조를 상세하게 도시한 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 조인트 부재(40)의 구조를 상세하게 도시한 도로서, (a)는 암 조인트(41)를 의미하는 사시도이고 (b)는 수 조인트(46)를 의미하는 사시도이다.
도 6는 본 발명의 일 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템에 이용되는 부속품들을 나타내는 도로서, (a)는 엘보우(50)를 나타내는 사시도이고 (b)는 호수 연결 관(60)을 나타내는 사시도이며, (c)는 벽 엘보우(70)를 나타내는 도이다.
도 7은 온수 순환 시트(10), 공급 환수 관(20) 및, 조인트 부재(40)의 결합 구조를 나타내는 도로서, (a)는 온수 순환 시트(10)와 공급 환수 관(20)과의 결합 상태를 도시한 단면도이고 (b)는 공급 환수 관(20)들끼리의 이음 부분의 연결을 조 인트 부재(40)로서 결합하는 상태를 나타내는 개략적인 사시도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 저 에너지 온수 난방시스템의 결합 상태를 나타내는 평면도이다.
<도면 부호의 간단한 설명>
10 : 온수 순환 시트 11 : 온수 홀
20 : 공급 환수 관 21 : 온수 연결 홀
22 : 제1 삽입 홈 23 : 제1 온수 공급 환수 공 24 : 제1 격벽 26 : 제3 온수 연결 홀
30 : 유턴 관 31 : 제1 유턴 관
32 : 제2 유턴 관 33 : 제4 온수 공급 환수 공
34 : 제2 온수 공급 환수 공 35 : 제2 격벽
36 : 제3 격벽 40 : 조인트 부재
41 : 암 조인트 42 : 제1 받침 지지대
43 : 결합 삽입 홈 46 : 수 조인트
50 : 엘보우 51 : 제5 온수 공급 환수 공
52 : 제6 온수 공급 환수 공 60 : 호수 연결관
70 : 벽 엘보우

Claims (3)

  1. 그의 길이방향으로 길게 일정한 간격을 두고 다수 개의 온수 홀(11)을 지닌 온수 순환 시트(10);와,
    그의 전면에 형성되고 온수 순환 시트(10)의 양단이 삽입 및 접착되는 제1 삽입 홈(22)과, 제1 삽입 홈(22)을 통하여 그의 길이 방향으로 격벽(24)을 관통하도록 일렬로 형성되는 다수 개의 제3 연결 홀(26)과, 그의 폭 방향으로 일렬로 형성되어 있고 그들 사이마다 격벽(24)이 형성되어 있는 다수 개의 제1 온수 공급 환수 공(23)으로 이루어진 공급 환수 관(20);과,
    온수의 흐름 방향의 변경이나 두 줄의 환수 통로를 형성하기 위하여 온수 순환 시트(10)의 모서리 부분이나 보일러로 환수하는 부분에 연접하여 접착되고 사다리꼴 형상을 하고 있는 제1 유턴 관(31) 및 삼각 형상을 하고 있는 제2 유턴 관(32)을 갖는 유턴 관(30)을 포함하고 있는 저 에너지 온수 난방시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    제1 온수 공급 환수 공(23)은 제3 연결 홀(26)과 직교하면서 연통하고 있는 것을 특징으로 하는 저 에너지 온수 난방시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 받침 지지대(42)와 제1 받침 지지대(42)의 상단으로부터 하부로 움푹 파 인 결합 삽입 홈(43)을 지닌 암 조인트(41)와, 제2 받침 지지대(47)를 지닌 수 조인트(46)로 이루어진 조인트 부재(40)가 공급 환수 관(20)들끼리나, 공급 환수 관(20)과 유턴 관(30), 또는 유턴 관(30)들끼리를 결합 및 고정시켜 주는 것을 특징으로 하는 저 에너지 온수 난방시스템.
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