KR20220002824A

KR20220002824A - 덕트 온돌 난방장치

Info

Publication number: KR20220002824A
Application number: KR1020210187754A
Authority: KR
Inventors: 홍승호
Original assignee: 홍승호
Priority date: 2019-06-11
Filing date: 2021-12-24
Publication date: 2022-01-07
Also published as: KR20200141832A

Abstract

덕트 온돌 난방장치가 개시된다. 본 발명의 덕트 온돌 난방장치는, 복수의 층으로 나누어지는 본체; 복수의 층 중 하나의 층과 하나의 층의 상부에 배치되는 다른 층에 마련되어 복수의 층을 가열시키는 가열부; 및 복수의 층에 마련되는 층부를 포함하고, 가열부는 하나의 층에 배치되도록 본체의 일측부에 마련되며 연소 대상물이 배치되는 연소실부, 일측부는 연소실부에 연결되고 타측부는 다른 층으로 경사가 높아지게 마련되는 1차 연소로 및 일측부는 1차 연소로에 연결되고 타측부는 본체의 외부로 노출되며 복수로 굴곡지게 마련되는 2차 연소로를 포함하고, 1차 연소로와 2차 연소로는 덕트로 마련되는 것을 특징으로 한다.

Description

덕트 온돌 난방장치{DUCT TYPE FLOOR HEATING APPARATUS}

본 발명은, 온돌 난방장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 열기가 일 방향으로 복사 및 대류할 수 있도록 열기 유통 경보를 확보함과 아울러 난방 효율을 극대화시킬 수 있는 덕트 온돌 난방장치에 관한 것이다.

우리나라 고유의 바닥 구조인 온돌은 실내 또는 실외의 바닥에 고온의 유체가 통과할 수 있도록 평평한 구들장을 깔고, 구들장의 상부를 마감재로 마감한 것이다. 일예로서 아궁이에서 불을 때면 그 열기가 방밑을 지나 방바닥 전체를 덥게 하는 난방장치이다. 이러한 온돌, 즉 구들장 구조체는 특히 난방시 열의 효율이 좋고, 고장이 별로 없을 뿐만 아니라 빈번한 손질이 필요하지 않다는 등의 장점이 있다.

한편, 최근에는 생활수준이 향상됨에 따라 이러한 구들장 구조체를 개량하여, 구들장을 형성하는 부분에 다수의 수관을 설치하여 수관에 보일러로부터 가열된 온수를 공급 순환시켜 바닥을 가열하여 왔다.

그런데, 이러한 종래의 구들장 구조체에 있어서는, 구들장 구조체를 가열하기 위하여 다수의 수관을 설치해야 하고, 또한 수관 내를 순환하는 온수를 가열하는 보일러 및 보일러를 설치하기 위한 별도의 보일러실이 필요하므로 건축구조물의 설계에 있어서 많은 제약을 받게 된다.

그리고, 구들장 구조체의 하부측에 온수가 순환함으로써, 인체에 유해한 수맥파를 발생시킬 염려도 있다.

이에, 바닥을 가열하기 위한 별도의 보일러설비가 필요하지 않으며, 인체의 건강을 증진시킬 수 있는 구들장 구조체를 개발하기에 이르렀다.

한편으로는 공업화 등에 따라 삶의 수준이 향상되면서 시골의 주택에서도 일반적으로 기름 보일러를 사용하는 것이 보편적인 일이 되었으며, 이에 따라 화목을 하는 일이 거의 없어 국토의 야산에는 잡목들이 너무 우거져 길이 아니면 접근하기조차 쉽지 않아 화재가 발생하여도 진화하기 어렵다는 문제가 있을 정도여서 잡목을 화목으로 이용하기가 용이할 뿐 아니라, 산림청 등에서도 육림의 경제성 등의 목적으로 간벌한 나무가 다량 발생하여 이를 구입하여 사용할 수 있으므로, 현재는 나무가 가장 싼 연료로서 이용될 수 있다는 이점이 있다.

한편, 종래의 온돌구조는 아궁이에서 발생하는 화기의 외부 유출을 방지하기 위해 구들 내부에 설치된 두둑을 원형으로 배치하여 두둑과 두둑 사이에 형성된 고래를 따라 화기를 회전시키는 방식이었는데, 이러한 원형 구들 방식은 화기가 원활하게 순환되지 못하기 때문에 난방효율이 떨어지는 문제가 있었다.

또한, 종래의 온돌구조에서 일단 또는 타단이 개방된 두둑을 일정간격으로 서로 이격 배치하여 구들 내부에 설치함으로써, 아궁이에서 발생하는 화기를 두둑과 두둑 사이에 형성된 고래를 따라 지그재그 형태로 순환시키는 방식이었는데, 이러한 방식은 화기를 구들 내부에서 장시간 축열 보존할 수 있지만, 이 또한 화기가 원활하게 순환되지 못하는 단점이 있다.

한국공개실용신안공보 제2016-0004029호(이효익) 2016. 11. 23.

종래의 전통 구들 방식은 구들장의 조립 작업에 있어서 틈새가 발생하여 유독가스가 실내로 유입되어 사고 발생 위험이 높았고 이 때문에 고도의 전문가가 설치를 해야만 하는 번거로움이 수반되었다.

따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 열기가 일 방향으로 복사 및 대류할 수 있도록 열기 유통 경보를 확보함과 아울러 난방 효율을 극대화시킬 수 있는 덕트 온돌 난방장치를 제공하는 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 복수의 층으로 나누어지는 본체; 상기 복수의 층 중 하나의 층과 상기 하나의 층의 상부에 배치되는 다른 층에 마련되어 상기 복수의 층을 가열시키는 가열부; 및 상기 복수의 층에 마련되는 층부를 포함하고, 상기 가열부는 상기 하나의 층에 배치되도록 상기 본체의 일측부에 마련되며 연소 대상물이 배치되는 연소실부, 일측부는 상기 연소실부에 연결되고 타측부는 상기 다른 층으로 경사가 높아지게 마련되는 1차 연소로 및 일측부는 상기 1차 연소로에 연결되고 타측부는 상기 본체의 외부로 노출되며 복수로 굴곡지게 마련되는 2차 연소로를 포함하고, 상기 1차 연소로와 상기 2차 연소로는 덕트로 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트 온돌 난방장치가 제공될 수 있다.

여기서 상기 층부는, 상기 하나의 층에 마련되며 운모석 또는 모래를 포함하는 제1 층부; 상기 다른 층에 마련되며 복수의 자갈이나 맥반석을 포함하는 제2 층부; 상기 제2 층부의 상부에 마련되며 운모석을 포함하는 제3 층부; 및 상기 제3 층부의 상부에 마련되며 황토를 포함하는 제4 층부를 포함할 수 있다.

여기서 상기 가열부는 상기 본체에 한 쌍이 마련되고, 한 쌍으로 마련되는 상기 가열부의 연소실부는 서로 접하게 마련되거나 이격되게 마련될 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 복수의 층으로 나누어지는 본체; 상기 본체의 외부에 배치되는 연소실부, 일측부는 상기 연소실부에 연결되고 타측부는 상기 복수의 층 중 하나의 층의 상부에 배치되는 다른 층에 배치되는 제1 연소로 및 일측부는 상기 제1 연소로에 연결되고 타측부는 상기 본체의 외부로 노출되며 복수로 굴곡지게 마련되는 2차 연소로가 구비된 가열부; 및 상기 복수의 층에 마련되는 층부를 포함하고, 상기 1차 연소로와 상기 2차 연소로는 덕트로 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트 온돌 난방장치가 제공될 수 있다.

상기 연소실부는, 상기 본체의 외부에 배치되는 연소실 바디; 상기 연소실 바디의 일측부에 마련되어 연소 대상물을 상기 연소실 바디의 내부로 투입시키는 연료 투입구; 상기 연소실 바디에 마련되는 공기 조절부; 및 상기 연소실 바디의 내부에 마련되는 연료 받침대를 포함하고, 상기 제2 연소로에는 냉기와 습기를 상기 하나의 층으로 배출시키는 냉습기 배출구가 마련될 수 있다.

본 발명의 실시예들은, 덕트 또는 관을 이용하여 온돌 바닥층에 직접 매립하여 열기가 일 방향으로 복사 및 대류할 수 있도록 열기 유통 경보를 확보함으로써 난방 효율을 극대화할 수 있다.

또한 실내 방의 크기에 따라 덕트로 마련되는 제1 연소로와 제2 연소로의 내경과 외경을 조절함으로써 난방의 정도를 선택적으로 조절할 수 있다.

나아가 연소실부와 1차 연소로와 2차 연소로가 튜브로 마련됨으로써 연소실부와 1차 연소로를 2차 연소로와 분리 또는 단일화시켜서 제작할 수 있다.

그리고 연소실부와 1차 연소로와 2차 연소로가 튜브로 마련됨으로써 부분 조립후 이동 설치할 수 있고, 연소실부를 건물의 외부 또는 내부에 선택적으로 설치할 수 있다.

또한 덕트 또는 관을 이용하여 온돌 바닥층에 직접 매립함으로써 유독 가스가 실내로 유입되는 단점을 현저하게 줄이 수 있고 고도의 전문성을 요하지 않으며 작업 시간 단축과 비용 절감에도 기여할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트 온돌 난방장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 개략적인 평면 배치도이다.
도 3은 도 2에 도시된 가열부를 한 쌍으로 마련한 것을 개략적으로 도시한 평면 배치도이다.
도 4는 도 3에 도시된 연소실부를 서로 접하게 마련한 것을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 덕트 온돌 난방장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 6은 도 5의 개략적인 평면 배치도이다.
도 7은 도 6에 도시된 냉습기 배출구의 영역을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 8은 도 5에 도시된 연소실부의 영역을 도시한 사시도이다.
도 9는 본 실시 예에 적용되는 제1 연소로와 제2 연소로의 다양한 실시예이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 덕트 온돌 난방장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 개략적인 평면 배치도이고, 도 3은 도 2에 도시된 가열부를 한 쌍으로 마련한 것을 개략적으로 도시한 평면 배치도이고, 도 4는 도 3에 도시된 연소실부를 서로 접하게 마련한 것을 개략적으로 도시한 도면이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 덕트 온돌 난방장치(1)는, 복수의 층으로 나누어지는 본체(100)와, 본체(100)에 마련되어 열을 발생시킴과 아울러 발생된 열로 본체(100)를 난방시키는 가열부(200)와, 복수의 층에 마련되는 층부(300)를 구비한다.

본체(100)는, 건물과 별도로 마련될 수도 있고, 건물의 일부분을 이룰 수 있다. 예를 들어 본 실시 예의 건물이 한옥인 경우 본체(100)를 별도로 마련하여 건물의 내부에 배치될 수 있고, 일반 양옥 가옥인 경우 본체(100)가 건물의 일부분을 이루어 구들장의 역할을 할 수 있다.

본 실시 예에서 본체(100)는 복수의 다층 구조로 마련될 수 있고, 여기에는 운모석이나 모레, 자갈, 맥반석, 황토 등이 선택적으로 채워질 수 있다.

또한 본 실시 예에서 본체(100)의 내벽에는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 단열 부재(110)가 마련되어 본체(100)와 외부의 열전달로 인한 열손실을 대폭 줄일 수 있다.

본 실시 예에서 단열 부재(110)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 층부(310)와 제2 층부(320)가 서로 접하는 영역에도 마련될 수 있다.

가열부(200)는, 건물의 내부 온도를 상승시키기 위해 열을 발생 및 전달하는 것으로서 튜브를 열결하거나 미리 결합된 튜브를 본체(100)의 내부에서 결합시켜 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 가열부(200)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 일측부에 마련되며 연소 대상물이 배치되는 연소실부(200)와, 하측부는 연소실부(200)에 연결되고 상측부는 본체(100)의 높이 방향으로 경사가 높아지게 마련되어 연소실부(200)에서 발생된 열이 전달되는 통로로 제공되는 1차 연소로(220)와, 일측부는 1차 연소로(220)에 연결되고 타측부는 본체(100)의 외부로 노출되며 복수로 굴곡지게 마련되어 1차 연소로(220)에서 전달되는 열의 이동 통로로 제공되는 2차 연소로(230)를 포함한다.

가열부(200)의 연소실부(200)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 일측부가 본체(100)의 외부로 개방되게 마련되어 본체(100)의 외부에서 연소실부(200)에 목재나 나무 조각 등을 포함하는 연소 대상물을 넣은 후 태워서 열을 발생시킬 수 있다.

본 실시 예에서 연소실부(200)는 튜브로 마련될 수 있고, 연소실부(200)의 직경은 1차 연소로(220)나 2차 연소로(230)의 직경보다 크게 마련될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 연소실부(200)는 1차 연소로(220)와 결합된 후 1차 연소로(220)와 같이 본체(100)에 마련될 수도 있고, 각각 분리된 후 본체(100)에서 결합될 수도 있다.

나아가 본 실시 예에서 연소실부(200)는 1차 연소로(220)와 일체로 마련될 수도 있고, 각각 별도로 마련된 후 결합될 수 있다.

그리고 본 실시 예에서 연소실부(200)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 한 쌍이 서로 이격되게 마련될 수 있고, 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(100)에 한 쌍이 서로 접하도록 마련될 수도 있다. 이때 즉 한 쌍의 연소실부(200)가 서로 접하게 마련되는 경우 한 쌍의 1차 연소로(220)도 서로 접하게 마련될 수 있다.

가열부(200)의 1차 연소로(220)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 하측부는 제1 층부(310)에서 연소실부(200)와 연결되고 상측부는 제2 층부(320)에 마련되는 2차 연소로(230)와 연결되어 연소실부(200)에서 발생되는 열을 2차 연소로(230)로 공급할 수 있다.

본 실시 예에서 1차 연소로(220)는 튜브로 마련될 수 있고, 도 1에 도시된 바와 같이, 연소실부(200)에 연결되는 부분이 낮고 2차 연소로(230)에 연결되는 부분이 높아지도록 경사지게 마련될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 1차 연소로(220)는 파이프로 마련될 수도 있다.

가열부(200)의 2차 연소로(230)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 층부(320)에 마련되며 건물의 내부로 열을 전달시켜 그 내부를 난방할 수 있다.

본 실시 예에서 2차 연소로(230)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 지그재그 형태로 마련될 수도 있고, 건물의 내부 구조 상황에 따라 다양한 형태(도 9 참조)로 마련될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 2차 연소로(230)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 1차 연소로(220)보다 직경이 작게 마련될 수 있다.

나아가 본 실시 예에서 2차 연소로(230)는 복수의 부분으로 분할되어 마련된 후 본체(100)의 내부에서 각각의 부분이 서로 결합될 수도 있고, 하나의 유닛으로 제작된 후 본체(100)의 내부에서 1차 연소로(220)에 연결될 수도 있다.

그리고 본 실시 예에서 2차 연소로(230)의 단부에는, 도 2에 도시된 바와 같이, 굴뚝(231)이 마련되고, 이 굴뚝(231)은 일단부가 본체(100)의 외부로 노출될 수 있다.

층부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 내부에 본체(100)의 높이 방향으로 적층되게 마련되어 1차 연소로(220)와 2차 연소로(230)를 통해 이동되는 열기를 축열하거나 건물의 내부로 전달 또는 복사시킬 수 있다.

본 실시 예에서 층부(300)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 바닥부에 마련되며 운모석 또는 모래를 포함하는 제1 층부(310)와, 제1 층부(310)의 상부에 마련되며 복수의 자갈이나 맥반석을 포함하는 제2 층부(320)와, 제2 층부(320)의 상부에 마련되며 운모석을 포함하는 제3 층부(330)와, 제3 층부(330)의 상부에 마련되며 황토를 포함하는 제4 층부(340)를 포함한다.

층부(300)의 제1 층부(310)는, 연소실부(200)와 1차 연소로(220)에서 발생되는 열이 열손실없이 2차 연소로(230)로 전달될 수 있도록 연소실부(200)와 1차 연소로(220)의 열손실을 줄이거나 열을 저장할 수 있는 재료 예를 들어 운모(단열 기능)나 모래(열 저장 기능)로 마련될 수 있다.

또한 본 실시 예에서 제1 층부(310)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제2 층부(320)와 제3 층부(330)와 제4 층부(340)보다 높은 높이로 마련될 수 있다.

층부(300)의 제2 층부(320)는, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1 층부(310)의 상부에 마련되며 2차 연소로(230)를 통해 이동되는 열을 저장하여 건물의 내부를 장시간 난방할 수 있는 재질로 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 제2 층부(320)는 열을 저장할 수 있는 재료인 자갈이나 맥반석을 포함하는 재료로 마련될 수 있다.

층부(300)의 제3 층부(330)는, 제2 층부(320)에서 가열된 열기가 단기간에 손실되는 것을 방지하기 위해 단열 기능이 있는 재료 예를 들어 운모를 포함할 수 있다.

층부(300)의 제4 층부(340)는, 인체에 유익한 적외선 등을 방출할 수 있는 재료인 황토 등을 포함할 수 있다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 덕트 온돌 난방장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 6은 도 5의 개략적인 평면 배치도이고, 도 7은 도 6에 도시된 냉습기 배출구의 영역을 개략적으로 도시한 도면이고, 도 8은 도 5에 도시된 연소실부의 영역을 도시한 사시도이고, 도 9는 본 실시 예에 적용되는 1차 연소로(220)와 2차 연소로(230)의 다양한 실시예이다.

본 실시 예에 따른 덕트 온돌 난방장치(1a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 연소실부(200a)와 1차 연소로(220)의 대부분을 본체(100)의 외부로 노출되고 마련하고, 2차 연소로(230a)를 완만하게 경사가 지도록 마련함과 아울러 연소실부(200a)의 구성을 구체적으로 마련한 점에서 전술한 실시예와 차이점이 있다.

본 실시 예에서 덕트 온돌 난방장치(1a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 복수의 층으로 나누어지는 본체(100)와, 본체(100)의 외부에 배치되는 연소실부(200a)와 하측부는 연소실부(200a)에 연결되고 상측부는 제2 층부(320)에 배치되는 1차 연소로(220)와 일측부는 1차 연소로(220)에 연결되고 타측부는 본체(100)의 외부로 노출되며 복수로 굴곡지게 마련되는 2차 연소로(230a)가 구비된 가열부(200a)와, 본체(100)의 복수의 층에 마련되는 층부(300)를 포함한다.

연소실부(200a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 본체(100)의 외부에 배치되는 연소실 바디(211)와, 연소실 바디(211)의 일측부에 마련되어 연소 대상물을 연소실 바디(211)의 내부로 투입시키는 연료 투입구(212)와, 연소실 바디(211)에 개폐 가능하게 결합되는 도어에 마련되어 도어를 개폐시키는 개폐 손잡이(213)와, 연소실 바디(211)에 마련되는 공기 조절부(214)와, 연소실 바디(211)의 내부에 마련되는 연료 받침대(215)를 포함한다.

1차 연소로(220)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 대부분이 본체(100)의 외부로 배치되어 제1 층부(310)에 마련되지 않고 제2 층부(320)에서 바로 2차 연소로(230a)와 연결되는 점에서 전술한 실시예와 차이점이 있다.

2차 연소로(230a)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 1차 연소로(220)와 연결되는 영역이 가장 낮고 도 5를 기준으로 본체(100)의 우측으로 갈수록 완만하게 경사지도록 마련될 수 있다. 본 실시 예에서 2차 연소로(230a)는 4 내지 6°로 경사지게 마련될 수 있다.

본 실시 예에서 2차 연소로(230)에는 냉기와 습기를 제1 층부(310)로 배출시키는 냉습기 배출구(232)가, 도 7에 도시된 바와 같이, 마련될 수 있다.

층부(300)는, 전술한 실시예의 구성을 그대로 적용할 수 있다. 다만 제1 층부(310)에는 1차 연소로(220)가 마련되지 않아 단열 기능만 가지면 되므로 제1 층부(310)는 단열 기능을 갖는 운모석을 포함하는 재료료 마련될 수 있다.

이상에서 살펴 본 바와 같이 본 실시예는 덕트 또는 관을 이용하여 온돌 바닥층에 직접 매립하여 열기가 일 방향으로 복사 및 대류할 수 있도록 열기 유통 경보를 확보함으로써 난방 효율을 극대화할 수 있다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

1,1a : 덕트 온돌 난방장치
100 : 본체 110 : 단열 부재
200,200a : 가열부 210,210a : 연소실부
211 : 연소실 바디 212 : 연료 투입구
213 : 개폐 손잡이 214 : 공기 조절부
215 : 연료 받침대 220 : 1차 연소로
230,230a : 2차 연소로 231 : 굴뚝
232 : 냉습기 배출구 300 : 층부
310 : 제1 층부 320 : 제2 층부
330 : 제3 층부 340 : 제4 층부

Claims

복수의 층으로 나누어지는 본체;
상기 복수의 층 중 하나의 층과 상기 하나의 층의 상부에 배치되는 다른 층에 마련되어 상기 복수의 층을 가열시키는 가열부; 및
상기 복수의 층에 마련되는 층부를 포함하고,
상기 가열부는 상기 하나의 층에 배치되도록 상기 본체의 일측부에 마련되며 연소 대상물이 배치되는 연소실부, 일측부는 상기 연소실부에 연결되고 타측부는 상기 다른 층으로 경사가 높아지게 마련되는 1차 연소로 및 일측부는 상기 1차 연소로에 연결되고 타측부는 상기 본체의 외부로 노출되며 복수로 굴곡지게 마련되는 2차 연소로를 포함하고,
상기 1차 연소로와 상기 2차 연소로는 덕트로 마련되는 것을 특징으로 하는 덕트 온돌 난방장치.