KR20140006636A - 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템. - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템에 관한 것으로, 외부에서 인가된 전원으로 충전식 배터리를 충전하는 배터리 충전기와, 상기 충전식 배터리에 연결되어, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터와, 하나 이상의 전도성 탄소 발열소재 열원을 포함하여 구성되는 히팅 부재와, 상기 인버터 또는 상기 전원으로부터 인가된 전력을 이용하여, 상기 전도성 탄소 발열소재 열원을 순차적으로 가열작동하도록 제어하는 온도 조절기를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, 급속 난방이 필요한 경우와 같이 전력 소모량이 많은 경우 배터리에 충전된 전원을 사용하여 난방을 하고, 일정 온도 유지시와 같이 전력 소모가 비교적 적은 시간 동안에는 다시 배터리를 충전하도록 작동하는 것이 가능하므로, 시간별 전력 소모량을 거의 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 원적외선을 방사하고 음이온을 방출하여 쾌적한 난방을 제공하는 전도성 탄소 발열소재 열원을 순차적으로 가열 작동하도록 하는 구성에 의하여, 난방 효율을 최대화하면서 전력 소모를 최대한 억제할 수 있다는 장점이 있다.
한편, 시공이 간편하고 국부난방이 가능하여 어떤 건물의 형태라도 난방을 할 수 있으며 반영구적 사용이 가능하므로 유지비가 적게 들어가는 장점이 있다.

Description

배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템. {Heating System with Battery}

본 발명은 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템에 관한 것으로, 외부에서 인가된 전원(121)으로 충전식 배터리(120)을 충전하는 배터리 충전기(110)와, 상기 충전식 배터리(120)에 연결되어, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(130)와, 하나 이상의 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 포함하여 구성되는 히팅 부재(150)와, 상기 히팅 부재(150)에 하나 이상 설치되는 온도 센서(160)와, 상기 인버터(130) 또는 상기 전원(121)으로부터 인가된 전력을 이용하여, 상기 온도 센서(160)로부터 전달되는 온도값과 설정 온도값을 사용하여 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 제어하는 온도 조절기(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 전력을 사용하는 난방기구의 경우 최초 난방 시작시와 같이 급격한 난방을 하는 경우에는 그 사용 전력이 증가하며, 일단 일정한 온도가 올라 간 후 온도를 유지하는 경우에는 전력 소모가 비교적 줄어드는 특징이 있다.

또한, 히터 전체가 가열되는 특성상 일정한 온도를 유지하기 위하여는 히터 전체를 켜고 끄는 동작을 반복하는 경우가 대부분이었다.

그러나, 이러한 기존 발명의 경우, 상기한 바와 같이 시간당 전력 소모량의 변동이 크므로, 급격한 전력 소모시 전원에 연결된 누전 차단기가 작동하게 되거나 과도한 전력 소모에 의한 전원 공급 라인의 과열에 의한 화재의 위험이 있는 등의 문제가 있었다.

또한, 일반적인 전기 히터의 경우, 난방하고자 하는 온도는 실온 또는 실온 보다 약간 높은 온도 정도이지만, 히터 자체는 매우 뜨거운 온도로 가열되므로, 필요 이상의 전력 소모가 발생한다는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 기존 발명의 문제점을 해결하여, 급속 난방이 필요한 경우와 같이 전력 소모량이 많은 경우 배터리에 충전된 전원을 사용하여 난방을 하고, 일정 온도 유지시와 같이 전력 소모가 비교적 적은 시간 동안에는 다시 배터리를 충전하도록 작동하는 것이 가능하므로, 시간별 전력 소모량을 거의 일정하게 유지할 수 있는 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다.

또한, 원적외선을 방사하고 음이온을 방출하여 쾌적한 난방을 제공하는 전도성 탄소 발열소재 열원을 순차적으로 가열 작동하도록 하는 구성에 의하여, 난방 효율을 최대화하면서 전력 소모를 최대한 억제할 수 있는 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템을 제공하는 것을 그 과제로 한다.

상기한 과제를 달성하기 위하여 본 발명은, 외부에서 인가된 전원(121)으로 충전식 배터리(120)을 충전하는 배터리 충전기(110)와, 상기 충전식 배터리(120)에 연결되어, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(130)와, 하나 이상의 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 포함하여 구성되는 히팅 부재(150)와, 상기 히팅 부재(150)에 하나 이상 설치되는 온도 센서(160)와, 상기 인버터(130) 또는 상기 전원(121)으로부터 인가된 전력을 이용하여, 상기 온도 센서(160)로부터 전달되는 온도값과 설정 온도값을 사용하여 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 제어하는 온도 조절기(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 내부에 단열재(181)가 설치되며, 상기 히팅 부재(150)가 상기 단열재(181)위에 설치되는 액자형 히팅 부재틀(180); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하는 경우, 급속 난방이 필요한 경우와 같이 전력 소모량이 많은 경우 배터리에 충전된 전원을 사용하여 난방을 하고, 일정 온도 유지시와 같이 전력 소모가 비교적 적은 시간 동안에는 다시 배터리를 충전하도록 작동하는 것이 가능하므로, 시간별 전력 소모량을 거의 일정하게 유지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 원적외선을 방사하고 음이온을 방출하여 쾌적한 난방을 제공하는 전도성 탄소 발열소재 열원을 순차적으로 가열 작동하도록 하는 구성에 의하여, 난방 효율을 최대화하면서 전력 소모를 최대한 억제할 수 있다는 장점이 있다.

한편, 시공이 간편하고 국부난방이 가능하여 어떤 건물의 형태라도 난방을 할 수 있으며 반영구적 사용이 가능하므로 유지비가 적게 들어가는 장점이 있다

도 1: 본 발명의 일 실시예에 의한 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템의 구성 블럭다이어그램.
도 2: 본 발명의 다른 실시예에 의한 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템의 액자형 히팅 부재틀의 구성을 나타내는 도면.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템을 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.

본 발명은 도 1에 도시한 것과 같이 크게, 배터리 충전기(110), 충전식 배터리(120), 인버터(130), 히팅 부재(150) 및 온도 조절기(170)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

먼저, 배터리 충전기(110)에 관하여 설명한다. 상기 배터리 충전기(110)는 도 1에 도시한 것과 같이, 비교적 전력 소모가 적은 작동 상태에 있는 경우 외부에서 인가된 전원(121)으로 충전식 배터리(120)을 충전하는 기능을 가진다.

다음으로, 인버터(130)에 관하여 설명한다. 상기 인버터(130)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 충전식 배터리(120)에 연결되어, 상기 충전식 배터리(120)에서 출력되는 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 기능을 가진다.

다음으로, 히팅 부재(150)에 관하여 설명한다. 상기 히팅 부재(150)는 도 1에 도시한 것과 같이, 하나 이상의 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 포함하여 구성된다. 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)은 원적외선을 방사하고 음이온을 방출하는 특성을 지니는 구성요소이다. 한편, 본 발명의 히팅 부재(150)의 하면에는, 단열재가 더 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 히팅 부재(150)에는 도 1에 도시한 것과 같이, 하나 이상의 온도 센서(160)가 설치되는 것이 바람직하다.

다음으로, 온도 조절기(170)에 관하여 설명한다. 상기 온도 조절기(170)는 도 1에 도시한 것과 같이, 상기 인버터(130) 또는 상기 전원(121)으로부터 인가된 전력을 이용하여, 상기 온도 센서(160)로부터 전달되는 온도값과 설정 온도값을 사용하여 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 제어하는 기능을 가진다.

즉, 상기 온도 조절기(170)는 초기 가열시 또는 금속 난방시와 같이 전력 소모가 많은 경우에는 상기 인버터(130)를 통하여 전달되는 상기 충전식 배터리(120)의 전력을 전원으로 사용하고, 일정 온도 유지시와 같이 비교적 전력 소모가 적은 경우에는 상기 전원(121)으로부터 인가된 전력을 전원으로 사용하도록 작동하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 온도 조절기(170)는 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 하는 기능을 갖는데, 이 경우 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 하는 방법은, 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 하나씩 순차적으로 (예를 들어 140a→140b→140c...)의 순서로 일정시간씩 가열 작동하도록 하는 것이 가능하다. 또 다른 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 하는 방법은, 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 몇 개씩 짝을 지어 순차적으로 (예를 들어 140a와 140e→140b와 140f→140c와 140g...)의 순서로 일정시간씩 가열 작동하도록 하는 것도 가능하다. 이 경우, 가열 작동이 끝난 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)에도 여열이 남아있게 되므로, 전력 소모를 줄여 더욱 효율적인 작동이 가능한 것은 물론, 각각의 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)의 가열 온도가 비교적 높은 경우라도 전체로서의 상기 히팅 부재(150)의 온도는 난방에 적합한 적절한 온도를 가지게 되는 것이 가능해 진다.

한편, 본 발명의 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템은 도 2에 도시한 것과 같이 벽 등에 설치하는 액자형 난방 시스템으로도 실시가능하다.

이 경우, 도 2에 도시한 것과 같이 내부에 단열재(181)가 설치되며, 상기 히팅 부재(150)가 상기 단열재(181)위에 설치되는 액자형 히팅 부재틀(180)을 더 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100: 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템
110: 배터리 충전기
120: 충전식 배터리 121: 전원
130: 인버터 140: 전도성 탄소 발열소재 열원
150: 히팅 부재 160: 온도 센서
170: 온도 조절기
180: 액자형 부재틀 181: 단열재

Claims (2)

1. 외부에서 인가된 전원(121)으로 충전식 배터리(120)을 충전하는 배터리 충전기(110);
   상기 충전식 배터리(120)에 연결되어, 직류 전원을 교류 전원으로 변환하는 인버터(130);
   하나 이상의 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 포함하여 구성되는 히팅 부재(150);
   상기 히팅 부재(150)에 하나 이상 설치되는 온도 센서(160);
   상기 인버터(130) 또는 상기 전원(121)으로부터 인가된 전력을 이용하여, 상기 온도 센서(160)로부터 전달되는 온도값과 설정 온도값을 사용하여 상기 전도성 탄소 발열소재 열원(140)을 순차적으로 가열작동하도록 제어하는 온도 조절기(170); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템.
   
2. 청구항 제 1항에 있어서,
   내부에 단열재(181)가 설치되며, 상기 히팅 부재(150)가 상기 단열재(181)위에 설치되는 액자형 히팅 부재틀(180); 을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 배터리를 이용한 에너지 절감 신재생 난방 시스템.
   

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