KR20180032794A - 직물발열체 모듈의 교체가 가능한 난방시스템 - Google Patents

직물발열체 모듈의 교체가 가능한 난방시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 직물발열체 모듈의 교체가 가능한 난방시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따르면 전원공급라인을 갖는 본체를 복수의 모듈체결구역으로 구분하고, 각각의 모듈체결구역에 직물발열체 모듈이 착탈 가능함으로써, 일부가 고장났을 경우 해당 모듈만 교체할 수 있고, 직류와 교류 전원의 특성을 고려하여 다르게 설계된 모듈이라 하더라도, 공통의 전원 접속 위치를 고려하여 전원접속구를 설계함으로써 하나의 본체에서 직류와 교류용 모듈을 모두 적용시킬 수가 있다.

Description

직물발열체 모듈의 교체가 가능한 난방시스템{Heating system with exchangeable structure of woven heating module}
본 발명은 직물발열체를 이용한 난방시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 소정의 면적을 갖는 직물발열체을 모듈로 제작하고 본체에 착탈 가능하게 함으로써, 문제가 발생한 부분만 교체하거나 직류와 교류 전원을 모두 이용할 수 있도록 하는 기술에 대한 것이다.
기존에 일반적인 발열시스템 혹은 난방시스템으로 사용되던 방식은 온돌식, 온수 순환식, 전기히터식을 들 수 있지만 설치 방식의 어려움, 유지보수 비용의 증가, 전자파 발생 및 실내 산소 연소 등의 다양한 문제로 인해 새로운 방식의 난방 방식에 대한 요구가 증대되어 왔다.
이와 같은 기존 방식의 난방시스템이 갖는 문제점을 획기적으로 개선하고, 전력소모의 효율성을 도모하며, 원적외선의 방사를 통해 난방기능 뿐만 아니라 살균작용 혹은 항균작용, 탈취작용을 통해 인체에 유익하다는 평가를 받는 직물발열체(또는 '직조발열체'라고 함)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.
직물발열체는 일반사들과 탄소사를 이용하여 면상으로 직조를 하고 탄소사 양단으로 전원을 공급하면 발열이 일어나는 원리를 이용한다. 직물발열체와 관련된 기술로는 대한민국 공개특허 제10-2006-0111228호(2006.10.26. '면사직조발열체') 등이 있다.
직물발열체를 난방시스템에 적용하고자 할 때에는 직물발열체를 난방 공간의 면적에 맞게 제작하여 사용하면 된다.
하지만 직물발열체의 특성상 일 부분에 파손이나 고장이 발생하면 넓은 면적의 직물발열체 전체를 교환해야 한다는 문제점이 있다. 또한 직류전원과 교류전원의 공급 여부에 따라 직물발열체의 제조 방식이 바뀔 수 밖에 없는데, 이렇게 공급 전원이 바뀔 경우 전원공급라인까지 모두 교체해야 하는 문제도 있다.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 직물발열체를 모듈로 제작하고 전원공급라인을 갖는 본체에 착탈 가능하게 제작함으로써 부분적인 교체가 가능토록 하는 기술을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한 동일한 전원공급라인을 통해 직류와 교류용 직물발열체가 모두 설치될 수 있도록 하는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 직물발열체 모듈의 교체가 가능한 난방시스템은, 일측으로 제1전원공급라인과 복수의 제1전원접속구가 마련되어 있으며, 타측으로 제2전원공급라인과 복수의 제2전원접속구가 마련되어 있는 본체; 및 상기 본체에 착탈 가능하게 결합되어 발열되는 복수의 직물발열체 모듈;을 포함하되, 상기 본체의 제1전원공급라인과 제2전원공급라인 사이의 공간은 상기 직물발열체 모듈이 나란하게 안착되는 복수의 모듈체결구역으로 구분되고, 상기 각각의 모듈체결구역에서 상기 제1전원공급라인 측 전방부 일 지점에 상기 제1전원접속구가 마련되어 있으며, 상기 제1전원공급라인과 마주하고 있는 상기 제2전원공급라인 후방부 일 지점에 상기 제2전원접속구가 마련되어 있다.
여기서, 상기 직물발열체 모듈은, 상기 직물발열체 모듈이 상기 본체의 모듈체결구역에 안착되었을 시, 상기 모듈체결구역의 전방으로부터 후방으로 길이를 갖도록 배치되어 전원 공급을 받아 발열하는 발열부; 상기 발열부의 전방에서 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제1전원접속구와 접속되는 제1전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제1전원공급라인으로부터 제1전원을 공급받는 제1도전부; 및 상기 발열부의 후방에서 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제2전원접속구와 접속되는 제2전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제2전원공급라인으로부터 제2전원을 공급받는 제2도전부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 직물발열체 모듈은, 상기 직물발열체 모듈이 상기 본체의 모듈체결구역에 안착되었을 시, 상기 모듈체결구역의 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배치되어 전원 공급을 받아 발열하는 발열부; 상기 발열부의 일측에서 전후 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제1전원접속구와 접속되는 제1전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제1전원공급라인으로부터 제1전원을 공급받는 제1도전부; 및 상기 발열부의 타측에서 전후 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제2전원접속구와 접속되는 제2전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제2전원공급라인으로부터 제2전원을 공급받는 제2도전부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 난방시스템에서는 전원공급라인을 갖는 본체를 복수의 모듈체결구역으로 구분하고, 각각의 모듈체결구역에 전원접속구를 위치시킴으로써, 모듈체결구역에 대응하는 크기로 제작된 직물발열체 모듈이 착탈 가능함으로써, 일부가 고장날 경우 해당 모듈만 교체할 수 있어서 유지 관리가 용이하다.
또한 전원접속구의 위치적 특성을 부여함으로써 직류용 또는 교류용 직물발열체 모듈을 모두 적용시킬 수가 있다. 즉 직류 전원은 전압이 높지 않기 때문에 발열부d의 길이가 상대적으로 짧게 제작되고, 교류 전원은 상대적으로 전압이 높기 때문에 발열부a의 길이가 길게 제작되어야 하는데, 이에 따라 각 직물발열체에서 도전부의 길이나 배열 방향도 상이할 수 밖에 없다.
즉, 동일한 크기의 모듈본체에 직류용 및 교류용 직물발열체를 적용해야 할 경우, 직류용 발열부d는 모듈본체d의 변 길이 중 짧은 변 길이에 대응하여 배치시키고, 이에 따라 기다란 변 길이에 대응하여 도전부d가 배치되어야 한다. 반대로 교류용 발열부a는 모듈본체a의 변 길이 중 기다란 변 길이에 대응하여 배치시키고, 짧은 변 길이에 대응하여 도전부a가 배치되어야 한다.
이에 따라 각 도전부에 전원을 연결시키는 위치가 달라질 수 있으나, 본 발명에서는 가로 방향의 제1도전부d와 세로 방향의 제1도전부a가 공통적으로 지나가는 지점인 전방 좌측에서 전원이 공급될 수 있도록 제1전원접속구와 제1전원접속부를 위치시키고, 마찬가지로 제2도전부d와 제2도전부a가 공통적으로 지나가는 지점인 후방 우측에서 전원이 공급될 수 있도록 제2전원접속구와 제2전원접속부를 위치시킴으로써, 동일한 본체에 직류용 및 교류용 직물발열체 모듈을 모두 설치할 수가 있는 것이다.
따라서 전원 방식이 바뀔 경우 전원공급라인까지 교체할 필요가 없어서 시공이 매우 편리해지는 이점이 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 난방시스템에서 본체와 직물발열체 모듈을 설명하기 위한 개략적인 사시도.
도2는 도1에 도시된 난방시스템에서 본체의 전원공급라인과 전원접속구를 설명하기 위한 도면.
도3은 도1에 도시된 난방시스템에서 본체에 직류용 직물발열체 모듈이 설치되었을 시 전원이 공급되는 원리를 설명하기 위한 도면.
도4는 도1에 도시된 난방시스템에서 본체에 교류용 직물발열체 모듈이 설치되었을 시 전원이 공급되는 원리를 설명하기 위한 도면.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 다만 발명의 요지와 무관한 일부 구성은 생략 또는 압축할 것이나, 생략된 구성이라고 하여 반드시 본 발명에서 필요가 없는 구성은 아니며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 결합되어 사용될 수 있다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 난방시스템에서 본체와 직물발열체 모듈을 설명하기 위한 개략적인 사시도이고, 도2는 도1에 도시된 난방시스템에서 본체의 전원공급라인과 전원접속구를 설명하기 위한 도면이다. 도1 및 도2에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 난방시스템은 난방조절기(20), 본체(30) 및 직물발열체 모듈(40,50)을 포함한다.
난방조절기(20)는 전원공급부(10)로부터 전원을 공급받아 본체(30)의 각 전원공급라인(31,33)으로 공급하기 위해 마련되며, 난방조절기(20)를 통해 전원의 공급 및 차단, 온도 제어 등이 가능하다. 여기서 전원공급부(10)는 직류 또는 교류 전원을 공급할 수 있는데 자세한 설명은 이하에서 다시 하도록 한다.
본체(30)는 난방이 필요한 공간의 면적에 대응하는 크기로 제작되며, 직물발열체 모듈(40,50)이 나란하게 안착될 수 있도록 복수의 모듈체결구역(A1~A6)으로 구분된다. 또한 본체(30)에는 직물발열체 모듈(30,40)로 전원을 공급할 수 있도록 일측으로 제1전원공급라인(31)이 마련되어 있고, 마주하는 타측으로 제2전원공급라인(33)이 마련되어 있다.
각각의 전원공급라인(31,33)에는 직물발열체 모듈(40,50)의 전원접속부(44,46,54,56)가 접속될 수 있도록 전원접속구(32,34)가 마련되어 있다. 여기서 전원접속구(32,34)는 직류용 직물발열체 모듈d(40)와 교류용 직물발열체 모듈a(50)에 모두 대응할 수 있도록 특정한 위치를 갖는다. 즉 본체(30)의 제1전원공급라인(31)과 제2전원공급라인(33) 사이의 공간을 직물발열체 모듈(40,50)이 나란하게 안착되는 복수의 모듈체결구역(A1~A6)으로 구분하였을 시, 각 모듈체결구역(A1~A6)에서 제1전원공급라인(31) 측에는 전방부(도2를 기준으로 상부) 일 지점에 제1전원접속구(32)가 마련되어 있고, 제2전원공급라인(33) 측에는 후방부(도2를 기준으로 하부) 일 지점에 제2전원접속구(34)가 마련되어 있다. 이에 따라 직류용 직물발열체 모듈d(40) 및 교류용 직물발열체 모듈a(50)가 모두 사용될 수 있는데 그 이유는 도3 및 도4를 통해 설명토록 한다.
도3은 도1 및 도2에 도시된 난방시스템에서 본체의 각 모듈체결구역에 직류용 직물발열체 모듈d가 설치되었을 시 전원 공급 구조를 설명하기 위한 것이다.
직물발열체 모듈d(40)는 모듈본체d(41), 발열부d(42), 제1도전부d(43), 제1전원접속부d(44), 제2도전부d(45) 및 제2전원접속부d(46)를 포함한다. 여기서 각 구성명칭 뒤에 표기한 'd'는 교류용 직물발열체 모듈a(50)의 동일 구성 명칭과 구분하기 위한 것으로 특별한 의미를 갖지는 아니한다. 또한 직물발열체 모듈d(40)는 일반사로 직조되는 직조부나 별도의 커버 등을 더 포함할 수 있으나 도면에는 도시하지 아니하였다.
모듈본체d(41)는 본체(30)의 모듈체결구역(A1~A6)의 크기에 대응하여 제작되고, 그 측면으로 전원접속부d(44,46)가 마련되어 있다. 여기서 전원접속부d(44,46)는 본체(30)에 마련된 전원접속구(32,34)의 위치에 대응하는 지점에 마련된다.
즉 도1 및 도3을 참조하면, 제1전원접속부d(44)는 제1전원접속구(32)와 접속할 수 있도록 모듈체결구역(A1~A6)의 전방 좌측에 마련되고, 제2전원접속부d(46)는 제2전원접속구(34)와 접속할 수 있도록 모듈체결구역(A1~A6)의 후방 우측에 마련되어 있다.
발열부d(42)는 탄소사로 제작되어 전원이 공급되면 열을 발생시킨다. 여기서 직류 전원이 공급될 경우 전압이 높지 않기 때문에 발열부d(42)의 길이는 짧게 제작된다. 즉, 직류용 직물발열체 모듈d(40)에서 발열부d(42)는 전후방으로 길이를 갖도록 배치되어 있으며, 이에 대응하여 발열부d(42)의 전방과 후방에 수직한 방향으로 길이가 배치되도록 도전부d(43,45)가 설치된다.
즉 제1도전부d(43)는 발열부d(42)의 전방에서 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 좌측 일 지점이 제1전원접속구(32)와 접속되는 제1전원접속부d(44)와 연결되어 있다. 따라서 제1도전부d(43)는 제1전원공급라인(31)으로부터 제1전원을 공급 받을 수 있다.
제2도전부d(45)는 발열부d(42)의 후방에서 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 우측 일 지점이 제2전원접속구(34)와 접속되는 제2전원접속부d(46)와 연결되어 있다. 따라서 제2도전부d(45)는 제2전원공급라인(33)으로부터 제2전원을 공급 받을 수 있다.
이렇게 본체(30)의 모듈체결구역(A1~A6)에 직물발열체 모듈d(40)가 설치된 후 각각의 전원접속부d(44,46)를 전원접속구(32,34)에 연결시켜 난방조절기(20)를 통해 전원공급부(10)로부터 제공받은 직류 전원을 공급하면 발열부d(42)가 발열하여 난방이 이루어진다.
도4는 도1 및 도2에 도시된 난방시스템에서 본체의 각 모듈체결구역에 교류용 직물발열체 모듈a가 설치되었을 시 전원 공급 구조를 설명하기 위한 것이다.
직물발열체 모듈a(50)는 모듈본체a(51), 발열부a(52), 제1도전부a(53), 제1전원접속부a(54), 제2도전부a(55) 및 제2전원접속부a(56)를 포함한다.
모듈본체a(51)의 측면에는 전원접속부a(54,56)가 마련되어 있다. 즉 도1 및 도4를 참조하면, 제1전원접속부a(54)는 제1전원접속구(32)와 접속할 수 있도록 모듈체결구역(A1~A6)의 전방 좌측에 마련되고, 제2전원접속부a(56)는 제2전원접속구(34)와 접속할 수 있도록 모듈체결구역(A1~A6)의 후방 우측에 마련되어 있다.
발열부a(52)는 탄소사로 제작되어 전원이 공급되면 열을 발생시키는데, 교류 전원이 공급될 경우에는 전압이 높기 때문에 발열부a(52)는 상대적으로 길게 제작되어야 한다. 즉, 교류용 직물발열체 모듈a(50)에서 발열부a(52)는 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배치되어 있으며, 이에 대응하여 발열부a(52)의 좌측과 우측에서 수직한 방향으로 길이가 배치되도록 도전부a(53,55)가 설치된다.
즉 제1도전부a(53)는 발열부a(52)의 좌측에서 전후 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 전방 일 지점이 제1전원접속구(32)와 접속되는 제1전원접속부a(54)와 연결되어 있다. 따라서 제1도전부a(53)는 제1전원공급라인(31)으로부터 제1전원을 공급 받을 수 있다.
제2도전부a(55)는 발열부a(52)의 우측에서 전후 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 후방 일 지점이 제2전원접속구(34)와 접속되는 제2전원접속부a(56)와 연결되어 있다. 따라서 제2도전부a(55)는 제2전원공급라인(33)으로부터 제2전원을 공급 받을 수 있다.
이렇게 본체(30)의 모듈체결구역(A1~A6)에 직물발열체 모듈a(50)가 설치된 후 각각의 전원접속부a(54,56)를 전원접속구(32,34)에 연결시켜 난방조절기(20)를 통해 전원공급부(10)로부터 제공받은 교류 전원을 공급하면 발열부a(52)가 발열하여 난방이 이루어진다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 난방시스템에서는 전원공급라인(31,33)을 갖는 본체(30)를 복수의 모듈체결구역(A1~A6)으로 구분하고, 각각의 모듈체결구역(A1~A6)에 전원접속구(32,34)를 위치시킴으로써, 모듈체결구역(A1~A6)에 대응하는 크기로 제작된 직물발열체 모듈(40,50)이 착탈 가능함으로써, 일부가 고장날 경우 해당 모듈만 교체할 수 있어서 유지 관리가 용이하다.
또한 전원접속구(32,34)의 위치적 특성을 부여함으로써 직류용 또는 교류용 직물발열체 모듈(40,50)을 모두 사용할 수가 있다. 즉 직류 전원은 전압이 높지 않기 때문에 발열부d(42)의 길이가 상대적으로 짧게 제작되고, 교류 전원은 상대적으로 전압이 높기 때문에 발열부a(52)의 길이가 길게 제작되어야 하는데, 이에 따라 각 직물발열체 모듈(40,50)에서 도전부(43,45,53,55)의 길이나 배열 방향도 상이할 수 밖에 없다.
즉, 동일한 크기의 모듈본체(41,51)에 직류용 및 교류용 직물발열체를 적용해야 할 경우, 직류용 발열부d(42)는 모듈본체d(41)의 변 길이 중 짧은 변 길이에 대응하여 배치시키고, 이에 따라 기다란 변 길이에 대응하여 도전부d(43,45)가 배치되어야 한다. 반대로 교류용 발열부a(52)는 모듈본체a(51)의 변 길이 중 기다란 변 길이에 대응하여 배치시키고, 짧은 변 길이에 대응하여 도전부a(53,55)가 배치되어야 한다.
이에 따라 각 도전부(43,45,53,55)에 전원을 연결시키는 위치가 달라질 수 있으나, 본 발명에서는 가로 방향의 제1도전부d(43)와 세로 방향의 제1도전부a(53)가 공통적으로 지나가는 지점인 전방 좌측에서 전원이 공급될 수 있도록 제1전원접속구(32)와 제1전원접속부(44,54)를 위치시키고, 마찬가지로 제2도전부d(45)와 제2도전부a(55)가 공통적으로 지나가는 지점인 후방 우측에서 전원이 공급될 수 있도록 제2전원접속구(34)와 제2전원접속부(54,56)를 위치시킴으로써, 동일한 본체(30)에 직류용 및 교류용 직물발열체 모듈(40,50)을 모두 설치할 수가 있는 것이다.
따라서 전원 방식이 바뀔 경우 전원공급라인까지 교체할 필요가 없어서 시공이 매우 편리해지는 이점이 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대해 통상의 지식을 가진 당업자라면, 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경 및 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 본 발명의 특허청구 범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
10 : 전원공급부
20 : 난방조절기
30 : 본체
31 : 제1전원공급라인
32 : 제1전원접속구
33 : 제2전원공급라인
34 : 제2전원접속구
A1~A6 : 제1~제6모듈체결구역
40 : 직물발열체 모듈d
41 : 모듈본체d
42 : 발열부d
43 : 제1도전부d
44 : 제1전원접속부d
45 : 제2도전부d
46 : 제2전원접속부d
50 : 직물발열체 모듈a
51 : 모듈본체a
52 : 발열부a
53 : 제1도전부a
54 : 제1전원접속부a
55 : 제2도전부a
56 : 제2전원접속부a

Claims (3)

  1. 일측으로 제1전원공급라인과 복수의 제1전원접속구가 마련되어 있으며, 타측으로 제2전원공급라인과 복수의 제2전원접속구가 마련되어 있는 본체; 및
    상기 본체에 착탈 가능하게 결합되어 발열되는 복수의 직물발열체 모듈;을 포함하되,
    상기 본체의 제1전원공급라인과 제2전원공급라인 사이의 공간은 상기 직물발열체 모듈이 나란하게 안착되는 복수의 모듈체결구역으로 구분되고, 상기 각각의 모듈체결구역에서 상기 제1전원공급라인 측 전방부 일 지점에 상기 제1전원접속구가 마련되어 있으며, 상기 제1전원공급라인과 마주하고 있는 상기 제2전원공급라인 후방부 일 지점에 상기 제2전원접속구가 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 직물발열체 모듈의 교체가 가능한 난방시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 직물발열체 모듈은,
    상기 직물발열체 모듈이 상기 본체의 모듈체결구역에 안착되었을 시, 상기 모듈체결구역의 전방으로부터 후방으로 길이를 갖도록 배치되어 전원 공급을 받아 발열하는 발열부;
    상기 발열부의 전방에서 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제1전원접속구와 접속되는 제1전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제1전원공급라인으로부터 제1전원을 공급받는 제1도전부; 및
    상기 발열부의 후방에서 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제2전원접속구와 접속되는 제2전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제2전원공급라인으로부터 제2전원을 공급받는 제2도전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈의 교체가 가능한 난방시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 직물발열체 모듈은,
    상기 직물발열체 모듈이 상기 본체의 모듈체결구역에 안착되었을 시, 상기 모듈체결구역의 좌우 방향으로 길이를 갖도록 배치되어 전원 공급을 받아 발열하는 발열부;
    상기 발열부의 일측에서 전후 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제1전원접속구와 접속되는 제1전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제1전원공급라인으로부터 제1전원을 공급받는 제1도전부; 및
    상기 발열부의 타측에서 전후 방향으로 길이를 갖도록 배열되며 일 지점이 상기 제2전원접속구와 접속되는 제2전원접속부와 연결되어 있어서, 상기 제2전원공급라인으로부터 제2전원을 공급받는 제2도전부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 모듈의 교체가 가능한 난방시스템.
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