KR870001323B1 - 축열 난방장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

축열 난방장치

제1도는 종래의 온수순환형 축열매트의 일부를 절개한 사시도.

제2도는 제1도의 축열매트를 바닥면에 부설한 예를 도시한 단면도.

제3도는 본 발명의 전열히타내장형 축열매트의 일부를 절개한 사시도.

제4도는 제3도의 A-A선 단면도.

제5도는 본 발명의 축열 난방장치의 실시상태를 도시한 원리도.

본 발명은 바닥에다 온기를 순환시키거나 온수를 순환시켜서 실내의 난방을 하는 종래의 온돌에 대신하는 고성능이며 경제적인 축열 난방장치에 관한 것이다.

온돌은 옛적부터 일반가정의 바닥난방에 사용되어 왔으나, 연소되는 연료가 다 타버리면 바닥 온도가 급속히 저하되기 때문에 이를 방지하기 위하여서는 항시 주의를 하지 않으면 안되었으며 또 연탄온돌인 경우는 비교적 장시간에 걸쳐서 난방을 할 수 있었으나, 일산화탄소 중독을 초래하는 위험이 있다.

본 발명은 풍력이나 조력 등의 에너지에 의해 얻어지는 불규칙한 전력에 의하여 단시간에 충분하게 축열시킨 열매체에서의 방열로 장시간에 걸쳐 난방을 할 수 있도록 고안된 축열형 바닥난방장치를 제공함을 목적으로 한다.

이하 본 발명의 실시예를 첨부도면에 의하여 구체적으로 설명한다.

제1도는 종래의 온수순환형 축열매트의 일부를 절개한 사시도로서, 온수순환파이프(1)와 이 파이프(1)를 일정한 간격으로 고정시킨 방열용 고정판(2)을 관통시켜서 금속 제의 편평(扁平)한 용기(3) 내에 설치하며, 그 용기(3)내에 열매체(4)를 봉입하여 축열매트(5)로 한 것이다.

제2도 제1도의 축열매트(5)를 바닥면에 부설한 예를 도시한 단면도인 것으로, 콘크리트면이나 마루등으로 되는 바닥면(6) 위에 단열재(7)를 깔아 놓은 다음 그 위에 상기 축열매트(5)를 부설하고 위에는 다시 콘크리트층(8)을 형성하고, 최상면에 바닥마무리재(9)를 깐다. 바닥마무리재는 카페트나 온돌용 장판지 등이다. 또 축열매트(5)에 전기히타를 내장시켜 축열식 전기 난방장치로도 실시하여 왔다.

제3도 및 제4도는 본 발명의 실예를 제시한 도면으로서 제3도는 일부를 절개한 사시도이며, 제4도는 제3도의 A-A선의 단면도이다. 이 장치는 단시간의 전기공급이라든가 간헐적공급에 의하여 축열매체에 축열하여 항온(恒溫)으로 장시간의 가온을 지속시킬 수 있다. 바닥 난방장치외에 소형으로하여 부분가온기(部分加溫器)로 사용할 수도 있다. 이들의 구조상의 특징은 열전도성이 양호한 금속재료로 되는 판상용기(3) 내에 융점 20~70℃의 열매체(4)와 전열히타(10) 그리고 자동온도 조절장치(11) 및 방열판(12)을 내장한 것에 있는 것이 아니라 전열히타(10)를 용기(3)의 한쪽 바닥면에 부착한 히타고정판(13)에 고정시켜 히타(10)가 용기(3) 내에서 이동하는 것을 방지하고 있는 것이다.

본 발명에서의 특징은 전열히타(10)에 직접 열매체(4)가 접촉하지 않도록 히타 고정판(13)과 방열판(12)과의 사이에 설한 일정한 간격의 밀폐실(4') 내에 수장되고, 그 상부에 고정되어 있는 방열판(12)에 의해 열매체중에 열이 전달된다. 상기의 방열판(12)은 방열효율을 높이는 것과 열매체(4)의 유동성을 높이기 위하여 다수의 연통공(14)이 설치되어 있다. 여기에서 전열히타(10)에 대한 자동온도조절장치(11)의 부착은 열매체의 온도를 항시 적당한 온도로 유지시킬 수 있는 것이다. 또 판상용기(3)의 측벽 또는 상면에 온도계(15)를 부착하여서 내부의 열매체 온도를 측정할 수 있도록 되어있다.

이상과 같은 본 발명의 축열매트(5)는 제2도에서와 같이 부설하여 사용되는 것이어서, 이들의 자연에너지는 제5도에 예시한 바와같이 풍력발전장치(21)라든가 간이 수력발전장치(22)에 의하여 축열매트(5)를 구성하는 고정판(13)과 방열판(12)과의 사이에 설한 일정한 간격의 밀폐실(4')의 가열체(10)에 에너지를 공급하여 열매체(4)에 축열하는 것이다. 종래의 방식에 의하면 일단 축전지에 전력을 축전하였다가 사용될 뿐만 아니라, 전열히타(10)와 열매체(4)를 직접접촉시켜 왔으므로 빈번한 전열히터(10)의 가열에 의해 그 표면의 산화로 가열효과가 저하되는 가하면 쉽게 노화하여 버리게 되는 것이었다.

본 발명의 축열매트(5)는 그 내부에 설치된 밀폐실(5)에 수장된 전열히타(10)는 열매체(4)와 직접접촉시키고 있지 않기 때문에 종래의 문제점이 해소될 뿐만 아니라, 강한 전류인 때에는 축열되고, 약한 전류이거나 전류가 정지되면, 서서히 열을 방산한다. 이것은 열매체(4)가 열에너지를 용해열로서 흡수하여 저장하고 한편 냉각되었을 때에는 응고열을 방출하여 주위를 덥히는 작용을 이용한 것이다.

여기에 사용되는 열매체(4)는 바닥난방용으로 바람직한 것으로서 융점이 20~70℃의 납상유기화합물(蠟狀有機化合物) 또는 결정수함유무기염류화합물이 열거된다. 그리고 가능한한 용해열(△H)이 큰 것이 바람직하다.

납상유기화합물의 열매체에 대하여 예로 열거하면 수화아비에칠 알콜(상품명 아비톨), 차안식향산트리에치렌글리콜, 벤조페는, 포리에치렌글리콜(평균분자량 1000~6000), 포리옥시프로피렌글리콜에치렌옥사이드(상품명 플르니크 F68), 모노라우린산글리세린, 라우린산디에치렌글리콜 모노에칠에텔, 인산트리페닐, 프탈산부칠벤질, 프탈산디페닐, 프탈산디에티옥시에칠, 세바신산 디벤질, 스테아린산 시크로헥실, 모노스테아린산, 1, 2프로피렌글리콜, 스테아린산에치렌 글리콜모노메칠에텔, 모노스테아린글리세롤, 디스테아란산 디에치렌글리콜, 포리프로피렌글리콜, 포리옥시에치렌알킬페닐에텔, 파라핀왁스, 또한 천연적으로 얻을 수 있는 것으로는 팜유, 목납, 야자유, 카카오유, 로진 등의 식물유지, 경우에 따라서는, 우지, 마지, 양지 등의 육산동물유지도 사용할 수 있다. 이들의 천연산유지에서 분리된 고급지방산, 고급알콜중, 가프린산, 라우린산, 미리스틴산, 팔미틴산, 스테아린산 등의 C₁₈-C₂₀정도의 포화지방산, 그리고 경유산(경유산), 상어유산, 엘러오스테아린산 등의 C₁₈-C₂₀의 불포화지방산을 열거할 수 있으며 알콜로서는 도데실 알콜, 테트라데실 알콜, 세칠알콜, 스테아린 알콜, 리그노셀린 알콜 등의 C₁₂-C₂₈의 일가알콜, 키밀알콜, 파칠알콜 등의 C₁₉-C₂₁의 다가알콜 그리고 이들의 가공물로서는 로진의 에치렌글리코올에스텔 등을 사용할 수 있다.

한편 결정수 함유무기염류화합물의 열매체로서는 황산나트리움 10수염, 치오황산나트리움 5수염, 인산수소나트리움 12수염, 초산아연 6수염, 초산리치움 3수염, 염화칼시움 6수염 등을 열거할 수 있으며, 이들은 대략 20~70℃정도의 범위 내에 융점을 가지고 있다. 융점이 20℃ 이하에서는 상온에서 액체이며, 70℃ 이상에서는 융해시의 유동성이 좋지않아 바람직하지 않다. 상기 각종물질은 융해열도 △H=20~80kcal/g 정도로 큰 것이어서, 본 발명의 목적달성에 충분한 것이다.

상기 열매체는 단독 또는 혼합하여 사용할 수 있으며 또한 단체(擔體)로서 제오라이트 벤토나이트 등의 시리카알미나분말, 시리카분말, 알미나분말 또는 이들의 입상물 등을 적의 첨가하든가 무수말레인산이 소부치렌 공중합물, 포리비닐알콜 등의 고분자증점제(高分子增粘劑)를 혼합하여 열매체의 효율을 높이게하며 용기로부터의 유출을 방지하게되면 보다 바람직한 것으로 된다.

[실시예]

바닥면적(2×7)m², 높이 2.5m로 길이방향 양측에 70cm×1.5m의 알미늄샷시 유리창을 2개소 설하고 폭방향 1개소에 출입구문을 설한 벽면은 단열재로서 두께 2cm의 발포스치롤판을 첩착하여 그 외면에 염화비닐수지를 도장한 철판으로 되는 프레파브(prefab) 주택유니트의 바닥면에 축열매트로서 세로 15cm, 가로 180cm, 두께 4cm의 판상 용기내에 설치한 히타고정판과 방열판의 사이에 형성된 밀폐실(4')에다 시리콘고무를 피복한 200W 니크롬선의 전열히타를 배설하고 열매체로서 파라핀을 축열체로 충전한 것을 바닥면적에 따라 필요한 계수를 부설하여 바닥난방장치로 하였다.

측정시의 외기온도는 최저 -2℃, 최고 +10℃로 실온을 바닥위 1m 위치에서 18~20℃로 유지할 수 있으며 이때의 전력소비량은 일일당 5W밖에 안되었다.

또한 위 실험실시 장소는 6월중순에 일본국 기후겐 다다미히라(日本國岐阜懸疊平)로서 노리구라가다게(乘鞍丘)의 중턱표고 2700m의 위치이다. 전력공급은 최고출력 3Kwh의 풍력발전기를 사용하였으나, 충분히 사용할 수 있었으며, 자연에너지에 의한 경제적인 난방장치를 확보할 수 있었다.

Claims (1)

1. 풍력, 수력 및 조력 등의 불규칙한 자연에너지를 이용하여 발전된 전기를 열공급원으로 하고 내부에 가열용 전열히타(10)와 융점이 20~70℃의 범위인 열매체(4)를 봉입한 판상용기(3)로된 축열매트(5)에 있어서, 상기의 전열히타(10)를 히타고정판(13)과 방열판(12)의 사이에 형성된 밀페실(4')에다 배설하여 상기의 봉입열매체(4)와 격리시킨 상태로 수장고정하여 되는 것을 특징으로 하는 축열난방장치.

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