KR20110101451A - 축열재 또는 축열부재를 이용한 난방설비장치 - Google Patents

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KR20110101451A KR1020100020449A KR20100020449A KR20110101451A KR 20110101451 A KR20110101451 A KR 20110101451A KR 1020100020449 A KR1020100020449 A KR 1020100020449A KR 20100020449 A KR20100020449 A KR 20100020449A KR 20110101451 A KR20110101451 A KR 20110101451A
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Abstract

본 발명은 보일러 또는 전기 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체가 순환하는 순환관 또는 전열선(제품)과 결합되어 열교환매체에 의해 전달된 열을 축열하는 축열재 또는 축열부재를 구비함으로써, 보일러의 작동이 중지되어도 축열재 또는 축열부재에 축열된 열에 의해 순환관 또는 전열선 및 바닥에 열이 전달되고 난방이 오래 유지되어 에너지 낭비를 최소화할 수 있는 장치이다.
Figure P1020100020449
가열체, 열교환매체, 순환관, 축열부재, 난방, 에너지

Description

축열재 또는 축열부재를 이용한 난방설비장치{The Heating Apparatus Installed by Materials or Materials' Case Saving Heating}
본 발명은 보일러 또는 전기 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체가 순환하는 순환관 또는 전열선(제품)과 열교환매체에 의해 전달된 열을 축열하는 축열부재를 결합시켜 구비함으로써, 설정된 온도 및 타이머가 충족되어 보일러 또는 전기의 작동이 중지되는 시간 동안 축열부재에 축열된 열이 순환관 또는 전열선(제품)의 열을 오래 유지시킬수 있는 난방설비장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기존의 난방설비장치방법에 축열이 가능하도록 하여 보일러 또는 전기의 작동시간을 최소화시킴으로써 보일러 또는 전기의 에너지 소비를 최소화할 수 있는 난방설비장치에 관한 것이다.
일반적으로, 난방설비장치는 보일러에 의해 가열된 물 또는 전기에 의해 가열된 열을, 건물 내부의 바닥에 설치되어 있는 순환관 또는 전열선(제품)을 경유시켜 열을 바닥에 전달함으로써 건물의 내부를 난방하거나, 간편하게 사용하기 위해 전기에 의해 가열된 전열선(제품)을 바닥에 설치하여 장판형식으로 제작 사용하고 있다. 그러나, 종래의 난방설비장치는 대부분 순환관 또는 전열선(제품)을 바닥에 설치한 후 관련재질로 마감하여 시공하는 방식이어서, 설정한 온도가 충족되어 보일러 또는 전기가 작동을 중단하는 시간 동안 순환관 또는 전열선(제품)이 설치되어 있는 바닥의 온도 하강 속도가 빠르고 온도 하강 시간이 짧아 바닥의 온도가 쉽게 내려감으로써, 난방을 오래 지속시킬 수 없는 문제점이 있었다. 하지만, 그동안은 이러한 난방설비장치의 필요조건은 난방을 원활하게 유지해 주는 기능적 요구를 충족시키는 것으로 충분했지만, 근래에 와서 에너지 절감이 세계적으로 요구됨에 따라 이러한 분야의 에너지 절감 장치가 절실히 요구되고 있는 실정이다.
위에서 설명한 기술은 본 발명이 속하는 기술분야의 배경기술을 의미하며, 종래기술을 의미하는 것은 아니다.
이와같이, 온도제어기 및 타이머를 부착하는 등의 경우를 제외하고는 종래의 난방설비장치는 대부분 순환관 또는 전열선(제품)을 바닥에 설치한 후 관련재질로 마감하여 시공하는 방식이어서, 설정한 온도 또는 타이머가 충족되어 보일러 또는 전기가 작동을 중단하는 시간 동안 순환관 또는 전열선(제품)이 설치되어 있는 바닥의 온도 하강 속도가 빠르고 온도 하강 시간이 짧아 바닥의 온도가 쉽게 내려감으로써, 난방을 오래 지속시킬 수 없는 문제점이 있었다. 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로서, 보일러 또는 전기 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체가 순환하는 순환관 또는 전열선(제품)과 열교환매체에 의해 전달된 열을 축열하는 축열부재를 결합시켜 구비함으로써, 보일러 또는 전기의 작동 이 중단되는 시간 동안 축열부재에 축열된 열이 순환관 또는 전열선(제품)의 열을 오래 유지시킬수 있는 난방설비장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 난방설비장치에 대한 상기 목적을 달성하기 위해, 보일러 또는 전기 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체가 순환하는 순환관 또는 전열선(제품)과 결합되어 열교환매체에 의해 전달된 열을 축열하는 축열부재를 구비함으로써, 보일러의 작동이 중지되는 시간 동안 축열부재에 축열된 열에 의해 순환관 또는 전열선(제품) 및 바닥에 열이 전달되고 난방이 오래 유지되도록 한다.
바람직하게는 상기 축열부재는 상기 순환관 또는 전열선(제품)을 에워싸는 형태로 상기 순환관 또는 전열선(제품)의 외주면에 결합될 수 있게 상기 순환관 또는 전열선(제품)의 외경에 대응되는 방법이 형성될 수 있다.
상기 순환관 또는 전열선(제품)은 난방대상영역에 대해 수평하게 연장된 수평부분이 상호 이격되게 다수 굴곡 되어 지그재그 패턴으로 형성될 수 있고, 상기 축열부재는 상호 이격된 상기 순환관 또는 전열선(제품)의 수평부분 사이에 결합될 수 있도록 하고, 일측은 상기 순환관 또는 전열선(제품)의 외주면의 일부가 삽입될 수 있도록 제 1 호형삽입구가 형성되도록 하고, 타측은 삽입된 상기 순환관과 상호 이격된 순환관이 일부 삽입될 수 있도록 상기 제 1 호형삽입구와 대응되는 크기의 제 2 호형삽입구가 형성되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 보일러 또는 전기장치 등의 가열체에 의한 난방설비장치에서, 설 정한 온도 또는 시간이 충족되어 보일러 또는 전기의 작동이 중지되는 시간 동안 축열부재에 축열된 열이 순환관 또는 전열선(제품)의 열을 오래 유지시켜, 보일러 또는 전기의 작동시간을 최소화시킴으로써 보일러 또는 전기장치의 에너지 소비를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 축열부재를 이용한 난방설비장치의 바람직한 일 실시 예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 난방설비장치의 사시도, 도 2는 도 1의 실시 예에 따른 축열부재의 일부 절제 사시도, 도 3은 도 2의 축열부재가 축열물질과 축열물질을 담고 있는 케이스로 구성된 형태와 열전달 상태를 나타낸 단면도이다.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 난방설비장치는 보일러 또는 전기장치(10), 순환관 또는 전열선(제품)(20), 축열부재(30)를 구비한다.
보일러 또는 전기장치(10)는 후술할 순환관 또는 전열선(제품)(20) 내에서 순환하는 열교환매체(22)에 열을 전달한다. 여기서 보일러 또는 전기장치(10)의 연료는 공지된 것으로써 석유, 가스, 기타원유 등의 원료를 사용한다.
열교환매체(22)는 물 또는 전열이 사용되고, 보일러 또는 전기장치(10) 등의 가열체에 의해 열을 전달받은 물 또는 전열이 순환관 또는 전열선(제품)(20) 내에서 순환하며 바닥으로 열을 전달한다. 열교환매체(22)는 물 또는 전기 이외의 다른 물질이 사용될 수도 있다.
순환관 또는 전열선(제품)(20)은 펌프(미도시) 또는 전기전달장치를 구비하여 보일러 또는 전기장치(10) 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체(22)가 순환관 또는 전열선(제품)(20) 내에서 순환할 수 있게 한다. 순환관 또는 전열선(제품)(20)은 보일러 또는 전기장치(10)의 일측에서 연장되어 건물의 바닥에 시공된 후 다시 보일러 또는 전기장치(10)로 연결된다. 보일러 또는 전기장치(10) 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체(22)는 순환관 또는 전열선(제품)(20) 내에서 순환하여 다시 보일러 또는 전기장치(10)로 돌아간다. 순환관 또는 전열선(제품)(20)은 수평하게 연장된 수평부분이 상호 이격되게 다수 굴곡 되어 지그재그 패턴으로 시공될 수 있다.
축열부재(30)는 순환관 또는 전열선(제품)(20)과 결합하여 순환관 또는 전열선(제품)(20) 내부에서 순환하는 열교환매체(22)에 의해 전달된 열을 축열 한다. 축열부재(30)는 순환관 또는 전열선(제품)(20) 내에서 순환하는 열교환매체(22)에 의해 전달되는 열을 축열할 수 있도록 열용량이 큰 물질로 이루어 진다. 축열재(30)는 옥, 황토, 열용량이 큰 금속, 가교된 폴리아크릴레이트염물 중 하나 또는 다수로 형성된다. 축열부재(30)의 포장은 중간이 원통형으로 형성되고 양단부로 갈수록 외경이 작아지는 형태로 형성될 수 있고, 원통형으로 형성될 수도 있다. 축열부재(30)는 순환관 또는 전열선(제품)(20)을 에워싸는 형태로 순환관 또는 전열선( 제품)(20)의 외주면에 결합될 수 있도록 순환관 또는 전열선(제품)(20)의 외경에 대응되는 중공(32)이 형성될 수도 있다. 축열부재(30)는 난방 가동시 열교환매체(22)에 의해 전달되는 열을 축열하고, 난방 가동이 중단되면 축열한 열을 바닥표면, 순환관 또는 전열선(제품)에 전달하여 난방가동이 중단되는 시간을 오래 지속시켜 에너지의 소비를 감소 시킨다.
도 3을 참조하면, 축열부재(30)는 열용량이 큰 축열물질(34)과, 축열물질(34)을 담고 있는 포장(32)을 갖는 형태로 형성될 수도 있다. 포장(32)은 열용량이 큰 물질로 형성된다. 순환관 또는 전열선(제품)(20)을 순환하는 열교환매체(22)가 축열부재(30)로 열을 전달하고 축열부재(30)로 전달된 열은 난방을 하고자하는 바닥표면, 순환관 또는 전열선(제품)에 전달되어 난방열을 오래 지속시킨다.
여기서 축열부재(30)는 도시된 예와 다르게 중공(32)이 형성된 다른 형태로 형성될 수도 있다.
축열부재(30)는 순환관 또는 전열선(제품)(20)의 외주면과 맞닿는 면을 제외한 외주면은 단열재로 형성될 수도 있다. 외주면에 단열재가 형성된 축열부재(30)는 순환관 또는 전열선(제품)(20)과 열을 교환하고 외부로 열이 손실되는 것을 방지할 수 있다.
이상 설명에서는 중공(32)이 형성된 축열부재(30)가 순환관 또는 전열선(제품)(20)에 끼워져 결합되도록 형성된 방법이 있었지만, 이와는 다르게 상호 이격된 순환관 또는 전열선(제품)(20)의 수평부분 사이에 결합되도록 형성되어 축열부재(40)의 축열용량을 더 증가시키도록 형성될 수도 있다.
이러한 구조의 실시 예로 도 4는 도 1의 실시 예에 따른 축열부재와 순환관의 결합 사시도, 도 5는 도 4의 축열부재가 축열물질과 축열물질을 담고 있는 케이스로 구성된 형태와, 열전달 상태를 나타낸 단면도를 나타낸 그림이다.
또한, 축열부재(40)는 플레이트 형태로 형성될 수도 있다. 축열부재(40)는 상호 이격된 순환관 또는 전열선(제품)(20)의 수평부분 사이에 결합되도록 일측은 순환관 또는 전열선(제품)(20)의 외주면의 일부가 삽입될 수 있도록 제 1 호형삽입구(42)가 형성되어 있고, 타측은 삽입된 순환관(20)과 상호 이격된 순환관(20)이 일부 삽입될 수 있도록 제 1 호형삽입구(42)와 대응되는 크기의 제 2 호형삽입구(44)가 형성될 수도 있다. 축열부재(40)는 난방 가동시 순환관 또는 전열선(제품)(20)과 맞닿는 제 1 호형삽입구(42)와 제 2 호형삽입구(44)의 면을 통해 열을 전달받아 축열하고, 난방 가동이 중단되면 축열된 열을 바닥표면으로 전달하여 난방을 지속시킨다.
여기서 축열부재(40)는 도시된 예와 다르게 제 1 호형삽입구(42)와 제 2 호형삽입구(44)를 포함한 다른 형태로 형성될 수도 있다.
축열부재(40)는 순환관 또는 전열선(제품)(20)과 맞닿는 제 1 호형삽입구(42)와 제 2 호형삽입구(44)의 면을 제외한 외주면이 단열재로 형성될 수도 있다. 외주면에 단열재가 형성된 축열부재(40)는 축열된 열을 순환관 또는 전열선(제품)(20)으로만 전달하고 외부로 손실되는 것을 방지한다.
축열부재(30)는 중공(32)이 형성된 축열부재(30)와 제 1 호형삽입구(42)와 제 2 호형삽입구(44)가 형성된 축열부재(40)를 모두 시공하여 사용할 수도 있다.
이와 같은 구성을 도 6에 나타내보였다. 도 6은 도 3의 제 1 실시 예에 따른 축열부재와 제 2 실시 예에 따른 축열부재가 함께 설치된 난방장치의 사시도이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 내용을 상세히 설명하면 다음과 같다.
보일러 또는 전기장치(10)에서 연장된 순환관 또는 전열선(제품)(20)을 축열부재(30)에 형성된 중공(32)에 끼워 설치한 후 수평하게 연장된 수평부분이 상호 이격되게 다수 굴곡 되어 지그재그 패턴으로 순환관 또는 전열선(제품)(20)을 시공한다. 또는 플레이트 형태로 형성된 축열부재(40)의 제 1 호형삽입구(42)와 제 2 호형삽입구(44)를 상호 이격된 순환관 또는 전열선(제품)(20)에 끼워 시공한다. 보일러 또는 전기장치(10)에서 연장되어 시공된 순환관 또는 전열선(제품)(20)은 다시 보일러 또는 전기장치(10)로 연결된다. 시공된 순환관 또는 전열선(제품)(20) 위로 마감재(미도시)가 시공된다. 보일러 또는 전기장치(10) 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체(22)가 순환관 또는 전열선(제품)(20)을 순환하며 건물의 바닥을 가열한다. 이때 순환관 또는 전열선(제품)(20)에 설치된 축열부재(30)에 열이 축열되고, 보일러 또는 전기장치(10)의 작동이 멈췄을 때 축열부재(30)에 축열된 열이 순환관 또는 전열선(제품)(20) 및 바닥으로 전달되면서 난방을 오래 지속시킬 수 있다.
이상에서 설명하고 도시한 바와 같이, 본 발명은 상기의 실시 예에 한정하는 취지는 아니며, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 변경실시 될 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 아래의 청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 난방장치의 사시도,
도 2는 도 1의 일 실시 예에 따른 축열부재의 일부 절제 사시도,
도 3은 도 2의 축열부재가 축열물질과 축열물질을 담고 있는 케이스로 구성된 형태와, 열전달 상태를 나타낸 단면도,
도 4는 도 1의 일 실시 예에 따른 축열부재와 순환관의 결합 사시도,
도 5는 도 4의 축열부재가 축열물질과 축열물질을 담고 있는 케이스로 구성된 형태와, 열전달 상태를 나타낸 단면도,
도 6은 도 3의 일 실시 예에 따른 축열부재와 축열부재가 함께 설치된 난방장치의 사시도.
- 도면의 주요부분에 대한 설명 -
10: 보일러 또는 전기장치
20: 순환관 또는 전열선(제품)
30: 축열부재
40: 플레이트 형태로 형성된 축열부재
22: 열교환매체
32: 중공
34: 축열물질
42: 제 1 호형삽입구
44: 제 2 호형삽입구

Claims (7)

  1. 설정된 온도 및 타이머가 충족되어 보일러 또는 전기의 작동이 중지되는 시간 동안 축열재 또는 축열부재에 축열된 열이 순환관 또는 전열선(제품) 및 바닥의 열을 오래 유지시킬수 있는 난방설비장치에 있어서,
    보일러 또는 전기장치 등의 가열체와;
    상기 보일러 또는 전기장치 등의 가열체와 연결되어 상기 보일러 또는 전기장치 등의 가열체에 의해 가열된 열교환매체가 순환하는 순환관 또는 전열선(제품)과;
    상기 보일러 또는 전기장치 등의 가열체와 결합되어 공급되는 열교환매체에 의해 전달된 열을 축열하는 축열재 또는 축열부재;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방설비장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 축열부재는 상기 순환관 또는 전열선(제품)을 에워싸는 형태로 상기 순환관 또는 전열선(제품)의 외주면에 결합될 수 있게 상기 순환관 또는 전열선(제품)의 외경에 대응되는 중공이 형성되는 것을 특징으로 하는 포장방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 축열부재는 난방대상영역에 대해 수평하게 연장된 수평부분이 상호 이 격되게 다수 굴곡 되어 지그재그 패턴으로 형성된 순환관 또는 전열선(제품)과 그 사이에 결합될 수 있도록 하여, 일측은 상기 순환관의 외주면의 일부가 삽입될 수 있도록 제 1 호형삽입구를 형성하고, 타측은 삽입된 상기 순환관과 상호 이격된 순환관이 일부 삽입될 수 있도록 상기 제 1 호형삽입구와 대응되는 크기의 제 2 호형삽입구를 형성하는 것을 특징으로 하는 포장방법.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 축열재 또는 축열부재는 난방대상영역에 대해 순환관 또는 전열선(제품)의 윗면 또는 아래면에 위치하도록 형성하는 것을 특징으로 하는 포장방법.
  5. 제 1 항, 제 2 항, 제 3 항, 또는 제 4 항에 있어서,
    상기 축열재 또는 축열부재를 전기온돌판넬 또는 전기장판 또는 매트에 적용하여 형성하는 것을 특징으로 하는 난방장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 축열재는 Sodium polyscrylate 및 다수종의 원료를 적절한 물의 함량과 온도를 유지하고 서서히 가교하여 형성된 폴리아크릴레이트염물 또는 이를 포함한 황토, 옥, 규석 중 하나 또는 다수를 더 첨가하여 가교 형성하는 것을 특징으로 하는 제조방법.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 축열재 또는 축열부재의 가열수단인 보일러 또는 전기장치 등의 가열체에 사용하는 연료는 석유, 가스, 기타원유, 전기 등의 가열을 할 수 있는 모든 종류의 연료를 특징으로 하는 축열재 또는 축열부재의 가열 방법.
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