KR930000427Y1 - 열풍식 온돌난방용 구들장 유니트 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

열풍식 온돌난방용 구들장 유니트

제1도는 본 고안인 구들장 유니트를 열풍식 온동난방방식에 적용한 예를 설명하기 위한 계통도.

제2도는 본 고안인 구들장 유니트로 구성한 구들장을 보여주기 위한 일부 절결 참고 사시도.

제3도는 본 고안인 구들장 유니트를 보여주는 분해사시도.

제4도는 제2도의 A-A선 단면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

20 : 외측프레임 20a : 공간부

21 : 전자갈 22 : 상부뚜껑

31, 32 : 직교선부 33, 35 : 대각선부

본 고안은 열풍식으로 구들장을 가열하여 재래식의 온돌효과를 갖도록하는 열풍식 온돌 난방방식에 있어서, 전열면적을 확대하여 열효율을 향상시킬 수 있고, 구조적으로 강도의 향상과 함께 마감처리가 용이하도록 한 구들장 유니트에 관한 것이다.

일반적으로 온돌난방방식은 국내에서 전통적으로 오랜 역사를 가지고 있는 난방방식으로서, 방바닥에서 방열이 이루어져 실내가 난방이 되는 특징을 가지고 있는바, 종래의 라디에이터에 의한 대류식 난방방식과는 달리 주로 좌식생활권에 속한 우리나라의 전통생활양식에 가장 적합한 난방방식으로 알려져 있다.

그리하여 기존의 온돌난방방식에 있어서도 국내 실용신안공고 제68-649호, 제76-361호에 개시되어 있는 바와 같은 조립식 온돌블록형태의 구들장 유니트를 채택하고 있다.

그중에서 국내 실용신안공고 제68-649호에 개시되어 있는 온돌석은 온돌판과 고임돌을 조립결함하되 모르타르를 고임돌의 돌출턱사이와 온돌판상호간에 메워 시공할 수 있게 이루어져, 시공이 번거롭고 사용되는 시멘트 또는 콘크리트가 갖는 소재의 특성상 열전도율이 낮아 가열원으로 부터 발생되는 열이 온돌석 하부를 통과 하면서 대부분은 온돌판에 전달되기전에 외부로 배출되게 되므로 열효율이 낮으며, 특히 열효율이 낮은 관계로 재래식의 온돌난방방식이 아닌 열풍식 온돌난방방식에는 부적합한 단점이 있다.

또한 국내 실용신안공고 제76-361호 개시되어 있는 온돌블록의 경우에는 온돌블록본체의 상면양단에 걸림턱이 형성되도록 경계돌조를 형성하고 그 사이에 자갈을 깔아놓은 다음 그 표면에 세멘 모르타르를 시공하는 형태의 것으로서, 이 경우에도 시공시엔 반드시 세멘모르타르를 사용하여야만 하므로 시공작업이 번거롭고 온돌블록이나 세멘모르타르가 갖는 소재의 특성상 열전도율이 낮아 열풍식온돌 난방방식에 적용하기엔 부적합하며 비 실용적인 단점이 있다.

그 이외에도, 최근의 온돌난방방식으로서 방바닥의 저부에 열매체 순환용 파이프를 매설하고 시멘트 콘크리트로 마감처리하는 방식으로서 열매체 순환용 파이프로부터 발산되는 열이 파이프와 콘크리트로 이루어진 방바닥을 거쳐 열전도가 이루어지고 실내난방이 될 수 있게 하는 방식이 주로 이용되고 있는데, 이 경우엔 열매체 순환용파이프에 있어서 내부스케일, 부식, 동파등의 문제가 뒤따르고 있고 고층아파트나 복합건물에 적용하는 경우 전술한 바 있는 국내 실용공고 제68-649호 나 제76-361호에서와 같이 시공시에 사용되는 주, 부자재로서 시멘트콘크리트나 파이프등이 차지하게 되는 공간의 비효율적 활용문제와 함께 과도한 중량문제가 발생하게 되므로 적용이 어렵게 될 수 있으며, 더우기 열풍식 온돌난방방식에는 채택이 어려운 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 종래의 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 구들장유니트에 있어서 금속제로 이루어지는 외측프레임의 열풍통로를 이루는 부분은 전열면적을 넓게 형성하고 열풍통로 내부에서 외측프레임과 상부뚜껑을 통한 열전도가 효율적으로 이루어지도록 하면서 부분적인 대류 및 열복사가 이루어져 열효율을 증대시킬 수 있고 구조적으로도 강도가 향상되어 소재의 두께를 얇게 할 수 있는 열풍식온돌난방 구들장 유니트를 제공하는데 그 주목적이 있다.

본 고안의 다른 목적은 외측프레임과 상부뚜껑을 완전히 결합한 상태로 구성하여 구들장 유니트의 조립시공이 이루어지면 그대로 마감처리가 될 수 있데 이루어져 시공이 간편하게 이루어질 수 있고 내측에 잔자갈을 내장시키는 경우에는 종래와 같이 축열효과를 기대할 수 있음은 물론, 특히 상부뚜껑, 자갈 및 외측프레임에 이르는 상호 연관관계에 의하여 구성부재상호간 견고한 강도유지가 가능하도록 하는데 있다.

본 고안은 전술한 제목적을 달성하고자 외측프레임은 4각형태로서 중심은 돌출되어 있으되 중심을 통과하는 직교선부는 서로 동일평면상에 위치하고 모서리부 상호간 연결되는 대각선부는 중심으로부터 모서리부로 갈수록 낮아지는 경사부로 이루어져 경사진 4개의 공간부를 갖도록 하고 상기 공간부에 잔자갈이 채워진채로 외측 프레임의 외주연과 평판형태의 상부뚜껑이 서로 고정결합되어 이루어지는 구들장 유니트를 제공한다.

이하, 첨부된 도면에 의거 본 고안에 대하여 보다 상세히 살펴보기로 한다.

본 고안인 구들장 유니트(11)는 제2도 내지 제4도에 도시한 바와 같이 외측프레임(20)이 4각형태로서 중심은 돌출되어 있으되 중심(30)을 통과하는 직교선부(31, 32)는 서로 동일평면상에 위치하고, 모서리 하부 상호간 연결되는 대각선부(33, 34)는 중심(30)으로 부터 모서리부로 갈수록 낮아지는 경사부를 이루어, 중심은 높고 모서리부는 낮은 형태로 이루어져 경사진 4개의 공간부(20a)를 갓도록 하고 상기 공간부(20a)엔 잔자갈(21)이 채워진 채로 외측프레임(20)의 외주연과 평판형태의 상부뚜껑(22)의 서로 결합고정되어 이루어진다.

이때 상부뚜껑(22)은 평판형태로 이루어져 외측프레임(20)과 상부뚜껑(22)의 하부면은 외측프레임(20)의 직교선부(31, 32)가 서로 맞닿은 상태로 용접 또는 기타 체결방식에 의하여 서로 고정된다.

그리하여 시공시엔 바닥전면엔 단열재(12)를 깔고 그 상부엔 열 반사목적의 은박지(13)를 덮게 되며 일정간격으로 형성한 받침대 설치홈(14)엔 받침대(15)를 끼워 설치한후, 받침대(15)위에 본 고안인 구들장유니트(11)를 서로 인접되게 안착설치하되 구들장유니트(11)와, 인접된 구들장 유니트(11)사이엔 방음 및 기밀유지 용 패킹(23)을 끼워 고정하게 되면 은박지(13)와 구들장유니트(11)의 저면사이에 열풍퉁로(4)가 형성되게 된다.

또한 필요시엔 구들장(8)상부에 장판이나 기타 적절한 쉬이트를 깔아 마감처리를 행하면 된다.

다음은 본 고안인 구들장유니트(11)에 대한 작용 및 제효과를 열풍식 온돌난방방식에 적용한 상태를 기준으로 하여 살펴보기로 한다.

제1도는 본 고안인 구들장 유니트를 적용하는 열풍식 온돌난방방식의 일례를 보여주는 계통도이고 제2도는 구들장을 보여주는 일부절결참고사시도로서, 여기에서는 열풍기(1)로부터 발생된 열풍이 덕트(2)를 통하여 입구부(7) 및 경사판(16)을 경우 온돌난방공간(3)에 있어서 본 고안인 구들장유니트(11)로 시공된 구들장(8)의 하부에 형성되는 열풍통로(4)를 거쳐 경사판(17)과 배출구(10)의 필터(18)를 경유 별도의 대류난방공간(5)으로 공급되는 상태를 보여준다.

이경우 난방시엔 열풍기(1)를 가동시켜 덕트(2)를 경유 열풍을 구들장(8)하부 열풍통로(4)로 공급하면, 열풍통로(4)를 이루고 열전도성이 우수한 철판이나 스테인레스 강판과 같이 금속판재로 이루어지는 구들장유니트(11)에 있어서 외측프레임(20)의 저면형상은 전, 후, 좌, 우 사방으로 ""형태로 개방되어 있으므로, 상기 열풍통로(4)를 열풍이 통과하면서 외측프레임(20)에 열전도가 이루어지고 시간이 경과함에 따라 구들장 유니트(11)에 있어서 상부뚜껑(22)의 표면온도를 상승시키게 되며 결국 실내의 온돌난방공간(3)을 난방시키게 된 다.

이때, 외측프레임(20)의 저면구조의 특성상 여러경사면을 가지면서 사방은 개방되고 중심(30)의 직하부가 가장높도록 이루어지므로 상부뚜껑(22)의 면적과 대비하여 볼때 외측프레임(20)의 저면 전열면적이 상대적으로 넓게 이루어져 열효율을 항상시킬 수 있게 된다. 또한 외측프레임(20)의 직교선부(31, 32)가 상부뚜껑(20)의 저면과 직접 맞닿게 밀착된 상태를 유지하게 되므로 상부뚜껑(20)중 직교선부(31, 32)가 위치하는 부위가 먼저 온도의 상승이 이루어져 온돌난방공간(3)의 뚜들장(8)은 인접된 다수의 구들장유니트(11)에 있어서도 동일하게 직교선부(31, 32)가 상호 연결되는 상태로 온도의 상승과 함께 빠른 시간내에 열전도가 이루어질 수 있게 된다.

특히 외측프레임(20)의 중심(30)이 저면구조상 가장높은 공간부를 이루게 되므로 열풍이 열풍통로(4)를 지나면서 열풍의 특성상 부분정체 및 와류현상에 의하여 대류현상이 발생하고 은박지(13)의 열반사에 의한 열복사 현상이 발생하여 부수적인 열전달이 발생하게 되어 열효율을 향상시킬 수 있게된다.

또한 외측프레임(20)의 경우 내부에 위치하는 다수의 경사면과 외곽의 형태가 삼각형의 조합에 의하여 상호간 접면(接面)구성이 이루어지면서 4개의 공간부(20a)에 잔자갈(21)이 채워진 상태에서 상부뚜껑(22)이 밀착 고정되므로, 외측프레임(20)자체의 구조적인 강도가 향상되고 또한 상부뚜껑(23)과 외측프레임(20)은 채워진 잔자갈(21)이 중간 매체로서 일체화를 이루어 구들장 유니트(11)전체의 강도를 향상시킬 수 있게 됨은 물론 그 구조적인 특성상 외측프레임(20)이 요구되는 소재의 두께를 보다 얇게 할 수 있게 쇤다.

더욱이 내부엔 잔자갈(21)이 있으므로 열풍에 의한 전도열이 축열되면서 상부뚜껑(22)의 표면온도를 어느정도 고르게 유지시킬 수 있는 부수적인 효과를 얻을 수도 있게 된다.

따라서 전술한 바와 같이 이루어지는 본 고안인 구들장 유니트는 종래와 같은 콘크리트 바닥층을 갖도록 구들장이나 열매체파이프를 이용하는 난방방식에서 적용할 수 없었던 열풍식 온돌난방방식에 적용할 수 있고, 열풍온돌방식에 적용하는 경우 외측프레임(20) 및 상부뚜껑(22)의 결합에 의한 구조적인 특성상 전열 면적의 확대와 함께 빠른 시간내에 열풍에 의한 열이 상부뚜껑 표면에 열전달되면서 열풍통로(4)에 있어서 외측프레임(20)의 저부구조의 구조적 특성상 대류 및 복사열이 부수적으로 발생되어 열효율을 중대시킬 수 있으며, 외측프레임(20)의 경우 삼각형면의 조합에 의하여 상호간 구성되면서 중간 매체로서의 잔자갈(21)과 상부뚜껑(22)에 의한 밀착고정구조를 가지고 있으므로 구조적인 강도의 향상과 함께 축열효과를 가질 수 있고 종래의 열매체를 파이프와 콘크리트 바닥시공에 비하여 본 고안은 여러 구들장유니트(11)의 조립시공에 의한 상부뚜껑(22)자체 또는 장판과 같은 표면쉬이트에 의한 마감처리가 이루어질 수 있으므로 마감처리 시공이 간편하게 이루어질 수 있으며 기존의 방식에 비하여 온돌시공상 소요되는 주, 부재의 중량을 줄일수 있어 현대공법상 바람직하게 적용할 수 있는 등의 우수한 효과를 갖는다.

Claims (1)

1. 내부에 잔자갈이 채워지는 통상의 구들장에 있어서, 외측프레임(20)이 중심(30)을 통과하는 직교선부(31, 32)는 서로 동일평면상에 위치하고 모서리 하부 상호간 열결되는 대각선부(33, 34)는 중심(30)은 높고 모서리부는 낮은 형태로 이루어져 경사진 4개의 공간부(20a)가 형성되도록 이루어지고 상기 직교선부(31, 32)와 상부뚜껑(22)의 하부면이 서로 맞닿은 상태에서 상기 외측프레임(20)과 상부두껑(22)이 결합고정되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 열풍식 온돌난방용 구들장 유니트.