WO2017213410A1 - 축열사를 이용한 복합 난방장치 - Google Patents

축열사를 이용한 복합 난방장치 Download PDF

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WO2017213410A1
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heat storage
heat
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정지우
주재훈
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정지우
주재훈
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    • F24H2250/00—Electrical heat generating means
    • F24H2250/06—Peltier

Definitions

  • the present invention relates to a complex heating device using a heat storage yarn, and more specifically, the heat storage company to discharge the heat stored in the heat storage tank configured to facilitate the secondary heating by the magnetic energy at a constant temperature to discharge the high temperature fluid (water).
  • the present invention relates to a complex heating device that uses a hot air to vent the hot air, and uses a high-temperature fluid primarily heated in a heating bath as a circulating water for a hot water mat and / or kotatsu, and then flows into the heat storage tank for secondary heating.
  • indoor heating apparatuses use coal fuel (coal, kerosene, etc.), electric heat heaters using electricity, and in recent years, hot air blowers that blow hot air heated by electric heaters to blowers are widely used.
  • coal fuel coal, kerosene, etc.
  • electric heat heaters using electricity
  • hot air blowers that blow hot air heated by electric heaters to blowers are widely used.
  • the dual warmer is a heating device that warms the room, the office, the factory, the greenhouse by heating the air with the heat generated when the electric heater is heated.
  • a hot air heater uses a device that generates heat to heat a room in a natural convection method, or generates a hot air by discharging a hot fan by blowing a fan to a heat generating device.
  • electric blankets or mats usually used in winter are used to locally heat or maintain the floor of the room, and not only can reduce the heating cost but also provide the effect of heating in a short time. It is used.
  • the hot water mat is heated by circulating the hot water heated by the heater along the circulation pipe installed inside the hot water mat by the pump, and since the hot water is used instead of the heating wire which generates the harmful electromagnetic waves, the emission of harmful electromagnetic waves is not at all. In addition, it can be used at low power, so it can be easily carried outdoors using a car battery or a portable battery.
  • Korean Utility Model Registration No. 20-0425380 (August 28, 2006) may be mentioned.
  • the present invention has been made by the above-described needs, the heat storage company to discharge the heat stored in the heat storage tank configured to facilitate the secondary heating by the magnetic energy at a constant temperature so as to discharge the high-temperature fluid (water) to use the hot air
  • the heat storage company to discharge the heat stored in the heat storage tank configured to facilitate the secondary heating by the magnetic energy at a constant temperature so as to discharge the high-temperature fluid (water) to use the hot air
  • a complex heating device using a heat storage yarn for allowing the secondary heat to flow into the heat storage tank after using the hot fluid first heated in the heating tank as a circulating water such as a hot water mat and / or kotatsu. have.
  • the body is provided with a predetermined space therein;
  • a heating bath provided inside the main body and having a first heating element arranged to heat water first;
  • a circulation pump connected to the heating tank and circulating by pumping water in the heating bath;
  • Three-way valve is provided with three valves (first, second, third valve) electrically controlled to open and close and the first valve is connected to the circulation pump;
  • a second heating element for heating the water secondary is disposed in the middle of the inside of the barrel, and a water pipe connected to the second valve of the three-sided side on the outside of the second heating element is located in the form of a coil or U and the rest of the inside of the barrel.
  • a heat storage tank configured to fill a space with a heat storage yarn;
  • a heat exchanger having one side connected to the other side of the water pipe and the other side connected to the heating bath and warming air by heat exchange;
  • a blowing fan for discharging warmed air by the heat exchanger to the outside of the main body;
  • an external device having one side connected to the third valve of the three sides and the other side connected to one side of the water pipe and provided outside the main body to be heated by hot water.
  • the external device is characterized in that any one or more of hot water mat or kotatsu.
  • the Kotatsu is provided on the lower surface of the table having a leg and the upper plate, a heat exchanger penetrates a plurality of heat exchanger tubes in a zigzag shape and a heating device is provided on the lower surface of the heat exchanger fins. It is connected to the third valve of the three sides and the other side is characterized in that connected to one side of the water pipe.
  • the heating tank is supplied with insufficient water from the water tank, the water tank is in the shape of a bottle and upside down, the mouth and neck portion is characterized in that the mounting portion formed on the inlet side of the cap of the upper portion of the heating tank do.
  • the mounting portion is provided with a stopper for blocking or opening the inlet of the cap is characterized in that it is supported by the spring of the lower portion.
  • the heat exchanger may include a radiator having a heat exchanger tube passing through a plurality of heat exchanger fins to form a zigzag shape, and a housing which is partially formed to surround the radiator except a lower portion thereof so as to communicate with a blower fan. It features.
  • the bottom surface of the main body is characterized in that the discharge hole is formed and a guide for guiding the warm air is discharged to the front lower portion is formed.
  • blower fan is located in the upper portion of the housing, characterized in that the cross flow fan for sucking air and discharging in a perpendicular direction.
  • first heating element and the second heating element is characterized in that the heater, PTC or thermoelectric element.
  • thermoelectric element When the first heating element and the second heating element are thermoelectric elements, the electrical characteristics of the thermoelectric element may be changed and used as a heat absorber to be used as a cooling and cooling apparatus using cooling water.
  • the heat storage company discharges the heat stored in the heat storage tank configured to promote secondary heating by magnetic energy at a constant temperature so as to discharge the high temperature fluid (water), and uses it as a warm air.
  • the first heated high temperature fluid in circulating water such as hot water mat and / or kotatsu may be introduced into the heat storage tank and the second heating.
  • FIG. 1 is an assembled perspective view of a composite heating apparatus using a heat storage yarn according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partially exploded perspective view for showing the inside of the composite heating device shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of the composite diffuser shown in FIG. 1.
  • FIG. 4 is a side view showing the internal structure of the composite heating device shown in FIG.
  • FIG. 5 is a front view showing the internal structure of the complex heating device shown in FIG.
  • 6 and 7 are a plan view and a front view of the heating bath part shown in FIG. 2.
  • FIG. 8 is an internal structural diagram of the heat storage tank shown in FIG. 2.
  • FIG. 9 is a view illustrating a hot water mat connected to three sides shown in FIG. 2.
  • FIG. 10 is a bottom perspective view illustrating the Kotatsu connected to the trilateral side shown in FIG. 2.
  • circulation pump 400 three-way
  • blower fan 800 hot water mat
  • FIG. 1 is an assembled perspective view of a composite heating device using a heat storage yarn according to an embodiment of the present invention
  • Figure 2 is a partially exploded perspective view for showing the interior of the composite heating device shown in Figure 1
  • Figure 3 is shown in Figure 1
  • 4 is a side view showing an internal structure of the composite heating apparatus shown in FIG. 1
  • FIG. 5 is a front view showing an internal structure of the composite heating apparatus shown in FIG. 1
  • Is a plan view and a front view of the heating bath part shown in FIG. 8 is an internal structural diagram of the heat storage tank shown in FIG. 2.
  • the composite heating apparatus 1000 is largely the body 1100, the water tank 100, the heating tank 200, the circulation pump 300, three-way 400, a heat storage tank 500, a heat exchanger 600, and a blowing fan 700 are configured.
  • the main body 1110 is a rectangular parallelepiped and is surrounded by a front plate 1110, a back plate 1130, both side plates 1120, an upper plate 1140, and a bottom plate 1150 to form a space therein.
  • the upper surface plate 1140 penetrates through the bottle-shaped water tank 100 for storing water and stands upside down.
  • a plurality of wheels 1152 are installed in the lower portion of the bottom plate 1150 to facilitate movement, and an exhaust hole 1154 is formed and configured to guide the warm air by the guide 1156 so that the warm air is discharged to the front lower portion. .
  • a plurality of through holes 1132 are formed at an upper portion of the rear plate 1130 to allow external air to flow into the body 1110.
  • the water tank 100 for storing water has a common bottle shape with a narrow mouth (spout) and a wider neck, and is installed through the top plate 1140 in an upside down state, wherein the water tank 100 Mouth and neck portion of the) is mounted to the mounting portion 220 formed on the inlet 201 side of the cap 210 to cover the heating tank 200 from the top.
  • the heating tank 200 located below the water tank 100 to heat water primarily is provided with a predetermined space to receive water and is sealed by an upper cap 210 and the cap 210.
  • the mounting portion 220 is formed at the inlet 201 side to mount the water tank 100.
  • the mounting portion 220 is provided with a stopper 222 to block or open the inlet 201 is carried by the lower spring 224.
  • a heater, PTC or a thermoelectric element which is a heating element 230 for heating water contained in the space of the heating tank 200, is horizontally disposed and fixed by a nut 204, and an outlet ( 208 and circulating water inlet 206 are formed.
  • the heating bath 200 is provided with a level sensor 202 for sensing the water level on the side.
  • the inlet 302 formed at an upper portion of the circulation pump 300 located in the lower portion of the heating tank 200 and circulating water by pumping is connected to the outlet 208 of the heating tank 200, and the circulation pump
  • the outlet 304 formed on the side of 300 is connected to one of the first valves 402 of the three-way side 400 to be described later.
  • Three-way valve 400 is composed of three valves (402, 404, 406) which are located in the lower portion of the heating tank 200 and the side of the circulation pump 300 and electrically opened, one of the first valve 402 is a circulation pump It is connected to the outlet 304 of the 300, the other second valve 404 is connected to the inlet of the water pipe 520 is provided in the heat storage tank 500 and another third valve 406 is a composite It is connected to an external device that requires heating, such as a Kotatsu 900 or a hot water mat 800 outside the heating device.
  • the third valve 406 When electricity is supplied to the three-way valve 400, for example, the third valve 406 is opened, and when electricity is not supplied, the second valve 404 is opened.
  • water primarily heated in the heating element 230 of the heating tank 200 may be supplied to the external kotatsu 900 or the hot water mat 800 through the circulation pump 300 and the third valve 406. And, it may be supplied to the heat storage tank 500 through the circulation pump 300 and the second valve (404).
  • the heat storage tank 500 installed in the three-way valve 400 and the bottom plate 1150 under the circulation pump 300 has an electrical property of generating electrons when subjected to heat or pressure, and amplifies heat when the temperature increases.
  • Excitation heat storage yarn 530 (i) for example, tourmaline mixture based on tourmaline is used to generate heat.
  • the heat storage tank 500 is a heater, PTC or a thermoelectric element which is a heating element 510 is disposed in the center of the inside of the SUS is fixed by the socket 512, the outside is a coil or U-shaped waterway tube formed of copper pipe ( 520 is located and the remaining space is filled with the heat storage yarn (530).
  • the heat storage yarn 530 is composed of sand-type particles to absorb heat generated from the heating element 510 to promote heat generation, wherein the heat generated is sufficient with the water pipe 620 formed of a good heat transfer coil form. Allow for heat transfer.
  • the heating element 510 has a heating wire therein, and includes a heating heater that generates heat when power is supplied to the heating wire.
  • the inlet of the water pipe 520 is connected to the second valve 404 of the three-way side 400 and the outlet of the water pipe 520 is connected to the inlet of the heat exchange pipe 612 constituting the heat exchanger 600 and
  • the water pipe 520 is provided with a thermistor 522 to measure the temperature of the water inside the water pipe.
  • the water heated second in the heat storage tank 500 is supplied to the heat exchange tube 612 of the heat exchanger 600.
  • the heat exchanger 600 positioned in front of the heat storage tank 500 includes a radiator 610 and a housing 620.
  • the radiator 610 is a heat exchange tube 612 is made through a plurality of heat exchange fins 614 attached to a plurality of fins (thin) made of a thin metal plate at a right angle, the heat exchange tube 612 is zigzag so that heat exchange is sufficient Shape it.
  • the inlet of the heat exchange tube 612 is connected to the outlet of the water pipe 520 of the heat storage tank 500 and the outlet of the heat exchange tube 620 is connected to the circulating water inlet 206 formed on the bottom surface of the heating tank 200. do.
  • a part of the upper surface of the housing 620 surrounding the radiator 610 except for the lower part is penetrated so as to be in communication with the blower fan 700 positioned at an upper portion thereof.
  • the housing 620 wraps around and protects the radiator 610 so that cold air flows in from the upper side and heat exchanges with the radiator 610 so that the warm air is discharged downward.
  • the blowing fan 700 positioned above the heat exchanger 600 is formed of a cross flow fan that sucks air and discharges the air in a right angle, and sucks air and discharges the air into the lower housing 620. .
  • FIG. 9 is a view illustrating a hot water mat connected to three sides shown in FIG. 2.
  • the circulation pipe 810 is zigzag installed therein, and an inlet of the circulation pipe 810 is connected to a third valve 406 of the three-way valve 400, and an outlet thereof is
  • the hot water heated in the heating tank 200 is connected to a T-joint tube (not shown) between the second valve 404 of the three-way valve 400 and the inlet of the water pipe 520 provided in the heat storage tank 500. It moves along the circulation pipe 810 of the mat 800 to heat the hot water mat 800 and then flows into the water pipe 520 of the heat storage tank 500 so as to heat the secondary.
  • the inlet of the circulation pipe 810 is connected to the third valve 406 of the three-way side 400 and the outlet is connected to the inlet of the hot water pipe 930 of the Kotatsu 900, the water from the circulation pipe 810 This can be used for heating the kotatsu 900.
  • FIG. 10 is a bottom perspective view illustrating the Kotatsu connected to the trilateral side shown in FIG. 2.
  • a heating device is installed at a lower part of a table having a leg 920 and an upper plate 910, and the heating device includes a plurality of heat exchangers having a plurality of fins made of thin metal plates.
  • the hot water pipe 930 vertically penetrates the fin 940, but the hot water pipe 930 has a zigzag shape so that heat exchange is sufficiently performed.
  • a fan 950 is provided on a lower surface of the heat exchange fin 940 to cool the heat exchange fin 940 while rapidly spreading the warm air by heat exchange with the heat exchange fin 940 in all directions.
  • the inlet of the hot water pipe 930 is connected to the third valve 406 of the three-way side 400 and the outlet is a water pipe 520 provided in the second valve 404 and the heat storage tank 500 of the three-way side 400.
  • the inlet of the hot water pipe 930 is connected to the third valve 406 of the three-way 400 and the outlet thereof is connected to the inlet of the circulation pipe 810 of the hot water mat 800 to exit the hot water pipe 930.
  • Water may be used to heat the hot water mat 800.
  • the third valve 406 of the three-sided 400 may be connected to one or more external devices that are heated by hot water, such as Kotatsu (900) or hot water mat (800) outside the composite heating device (1000).
  • hot water such as Kotatsu (900) or hot water mat (800) outside the composite heating device (1000).
  • the heat (heated hot water) transferred from the heat storage tank 500 is discharged warm air through the heat exchanger 600 to perform the heating function of the room, the heat exchanger 600
  • the water cooled through) is again heated by receiving heat, which is insufficient in the heating tank 200, from the heater, PTC or the thermoelectric element, which is the heating element 200, through the flow path.
  • the heated water is introduced into the three-way 400 through the circulation pump 300 to perform another heating function (hot water mat 800 or Kotatsu 900), or the heat storage tank using the heat storage yarn 530 ( 500), it is supplied with an increased heat source and used for back-winding.
  • another heating function hot water mat 800 or Kotatsu 900
  • thermoelectric element when used as the heating elements 230 and 510 of the heating tank 200 or the heat storage tank 500, the electrical characteristics may be changed and used as a heat absorber to be used as a cooling and cooling apparatus using cooling water.
  • an electrical device may be further provided to obtain a visual effect from the floor, and some top discharge may be naturally performed.
  • the heat generating element 510 of the heat storage tank 500 is filled with the heat storage yarn 530 is provided with a water pipe 520 formed of a coil, zigzag, U-shaped or snail structure to use the energy of the heat storage yarn 530. To increase energy efficiency.
  • a series of devices may be further configured to remove the air in the replenishment water inlet and the flow path configured to replenish the evaporating fluid (water) to add safety to the device, thereby enabling visual confirmation.
  • the composite heating device using the heat storage yarn according to the present invention is economical and convenient because it can heat a plurality of media with one composite heating device, and when heat or pressure is applied around the heating element, the movement of electrons and the temperature increase effect are promoted. It is surrounded by a mineral, that is, tourmaline, and uses the property of amplifying heat by facilitating the heat accumulation ability of the mineral and the movement of electrons, and thus has the industrial applicability to increase energy efficiency.

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Abstract

본 발명은 축열사를 이용한 복합 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온의 유체(물)를 배출할 수 있도록 축열사가 일정온도에서 자기에너지에 의한 2차 가열이 촉진되게 구성된 축열조에서 저장된 열을 배풍하여 온풍으로 사용하고, 가열조에서 1차 가열된 고온의 유체를 온수매트 및/또는 코타츠의 순환수로 사용한 후 상기 축열조에 유입하여 2차 가열하는 복합 난방장치에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 축열사를 이용한 복합 난방장치는 본체 내부에 구비되고 내부에 수용된 물을 1차 가열하는 제1발열체가 배치된 가열조와, 상기 가열조의 물을 펌핑에 의해 순환하는 순환펌프와, 3개의 밸브(제1,2,3밸브)가 구비되고 상기 순환펌프에 제1밸브가 연결되는 삼방변과, 통 내부의 가운데에 제2발열체가 배치되고 상기 제2발열체의 외부에 제2밸브에 연결되는 수로관이 위치하며 나머지 공간을 축열사로 채워 구성하는 축열조와, 열교환에 의해 공기를 따뜻하게 하는 열교환기와, 상기 열교환기에 의해 따듯해진 공기를 본체 외부로 배출하는 송풍팬, 및 제3밸브에 연결되고 본체 외부에 구비되어 온수에 의해 난방이 되는 외부장치를 포함하여 구성된다.

Description

축열사를 이용한 복합 난방장치
본 발명은 축열사를 이용한 복합 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 고온의 유체(물)를 배출할 수 있도록 축열사가 일정온도에서 자기에너지에 의한 2차 가열이 촉진되게 구성된 축열조에서 저장된 열을 배풍하여 온풍으로 사용하고, 가열조에서 1차 가열된 고온의 유체를 온수매트 및/또는 코타츠의 순환수로 사용한 후 상기 축열조에 유입하여 2차 가열하는 복합 난방장치에 관한 것이다.
통상 실내 난방기구로는 석탄연료(석탄, 등유 등)를 사용하는 것과 전기를 사용하는 전열히터, 그리고 근자에는 전기히터로 가온한 열풍을 송풍기로 송풍하는 온풍기들이 널리 사용되고 있다.
이중 온풍기는 전기히터로 가열할 때 발생하는 열로 공기를 데워서 방이나 사무실, 공장, 온실 등을 따뜻하게 하는 난방장치이다.
일반적으로 온풍기는 열을 발생하는 장치를 사용하여 자연대류 방식으로 실내를 데우거나, 열을 발생하는 장치에 송풍팬으로 바람을 일으켜 뜨거운 열풍을 배출함으로써 난방을 한다.
한편, 통상 동절기에 사용되는 전기장판이나 전기매트는 실내의 바닥을 국부적으로 난방을 하거나 보온유지를 하기 위해 사용되며, 난방비용을 절감할 수 있을 뿐만아니라 단시간에 난방의 효과를 나타낼 수 있으므로 대중적으로 사용되고 있다.
그러나 전기장판이나 전기매트는 전기를 사용하므로 감전사고 위험이 상존하고 있고, 자체의 전기적 특성으로 인하여 유해 전자파가 발생하여, 이에 대한 대책으로 전자파 차폐 기능을 갖춘 전기장판이나 전기매트가 시판되기도 하였으나, 유해 전자파에 대한 근본적인 문제점을 해결하지 못하고 있으며, 그 차폐 효과도 신뢰성이 미미하다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위해 전기를 이용하여 전열선에 의해 난방하는 전기장판이나 전기매트와 달리, 고온의 온수를 이용하는 전통적인 온돌방식을 채택하여 유해 전자파가 전혀 발생하지 않아 인체에 무해한 온수매트가 제안되었다.
이러한 온수매트는 히터에 의해 가열된 온수를 펌프로 온수매트 내부에 설치된 순환관을 따라서 순환하도록 하여 난방을 하는 것으로서, 유해 전자파를 발생하는 전열선 대신에 고온의 온수를 사용하므로 전혀 유해 전자파의 방출이 없을 뿐만 아니라, 낮은 전력으로도 사용할 수 있어 자동차의 배터리 혹은 휴대용 배터리를 이용하여 옥외에서도 휴대하여 쉽게 사용할 수 있다.
또한, 일본에서 쓰이는 온열기구로 나무 등으로 만든 탁자에 이불이나 담요 등을 엎은 코타츠 즉 난방 테이블이 있다.
한편, 온풍기, 난방매트, 코타츠의 기능을 각각 수행하므로 소비자는 필요시 이를 각각 구매하여 비용이 많이 들고, 설치시 공간을 많이 차지하며 각각 전기에 연결하여 작동해야 하므로 제어가 번거로운 등 여러 문제점이 있어 이런 기능을 하나로 수행하여 편리함을 줄 수 있는 복합 난방장치가 필요하다.
특히 일본의 집은 대부분 단열이 되지 않고 중앙난방이 없어서 부분 난방을 많이 하므로 이와 같은 복합 난방장치가 꼭 필요한 실정이다.
선행기술문헌으로 대한민국 등록실용신안공보 제20-0425380호(2006. 8. 28.)를 들 수 있다.
본 발명은 상술한 필요성에 의해 안출된 것으로서, 고온의 유체(물)를 배출할 수 있도록 축열사가 일정온도에서 자기에너지에 의한 2차 가열이 촉진되게 구성된 축열조에서 저장된 열을 배풍하여 온풍으로 사용하고, 가열조에서 1차 가열된 고온의 유체를 온수매트 및/또는 코타츠 등의 순환수로 사용한 후 상기 축열조에 유입하여 2차 가열할 수 있도록 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 축열사를 이용한 복합 난방장치는, 내부에 소정의 공간이 마련된 본체; 상기 본체 내부에 구비되고 물을 1차 가열하는 제1발열체가 배치된 가열조; 상기 가열조에 연결되어 가열조의 물을 펌핑에 의해 순환하는 순환펌프; 전기적으로 개폐가 제어되는 3개의 밸브(제1,2,3밸브)가 구비되고 상기 순환펌프에 제1밸브가 연결되는 삼방변; 통 내부의 가운데에 물을 2차 가열하는 제2발열체가 배치되고 상기 제2발열체의 외부에 일측이 상기 삼방변의 제2밸브에 연결되는 수로관이 코일이나 U자 형태로 위치하며 상기 통 내부의 나머지 공간을 축열사로 채워 구성하는 축열조; 일측은 상기 수로관의 타측에 연결되고 타측은 상기 가열조에 연결되며 열교환에 의해 공기를 따뜻하게 하는 열교환기; 상기 열교환기에 의해 따듯해진 공기를 본체 외부로 배출하는 송풍팬; 및 일측은 상기 삼방변의 제3밸브에 연결되고 타측은 상기 수로관의 일측에 연결되며 본체 외부에 구비되어 온수에 의해 난방이 되는 외부장치;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외부장치는 온수매트나 코타츠 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 한다.
상기 코타츠는 다리와 상판을 구비한 테이블의 하면에, 다수의 열교환핀을 열교환관이 지그재그 형상으로 관통하고 상기 열교환핀의 하면에 팬이 구비되는 난방장치가 장착되되, 상기 열교환관의 일측은 상기 삼방변의 제3밸브에 연결되고 타측은 상기 수로관의 일측에 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가열조는 물탱크로부터 부족한 물을 공급받되, 상기 물탱크는 병 모양을 하고 거꾸로 세워진 상태에서, 그 입과 목 부분이 가열조 상부의 캡의 입구 측에 형성된 장착부에 장착되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 장착부에는 캡의 입구를 막거나 개방하는 마개가 구비되어 하부의 스프링에 의해 탄지되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환기는 다수의 열교환핀을 열교환관이 관통하여 지그재그 형상을 하는 라디에이터와, 하부를 제외하고 상기 라디에이터의 주위를 감싸되, 송풍팬과 연통할 수 있도록 일부가 관통 형성되는 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체의 저면은 배출공이 형성되고 따뜻한 공기가 전방 하부로 배출되도록 안내하는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 송풍팬은 상기 하우징의 상부에 위치되고 공기를 흡입하여 직각방향으로 토출시키는 크로스 플로우 팬인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제1발열체와 제2발열체는 히터, PTC 또는 열전소자인 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 제1발열체와 제2발열체가 열전소자인 경우 상기 열전소자의 전기적 특성을 바꾸어 흡열체로 사용하여 냉방 및 냉수를 이용한 냉방 복합장치로 이용하는 것을 특징으로 한다.
상술한 과제의 해결 수단에 의하면, 고온의 유체(물)를 배출할 수 있도록 축열사가 일정온도에서 자기에너지에 의한 2차 가열이 촉진되게 구성된 축열조에서 저장된 열을 배풍하여 온풍으로 사용하고, 가열조에서 1차 가열된 고온의 유체를 온수매트 및/또는 코타츠 등의 순환수로 사용한 후 상기 축열조에 유입하여 2차 가열할 수 있다.
또한, 하나의 복합 난방장치로 다수의 매체를 난방할 수 있어 경제적이고 편리하며, 발열체 주위를 열이나 압력을 가하면 전자의 이동 활성화 및 온도상승 효과를 촉진하는 광물질 즉, 전기석으로 둘러싸서 이 광물질의 열 축적 능력과 전자의 이동을 촉진시켜 열을 증폭하는 성질을 이용하므로 에너지 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축열사를 이용한 복합 난방장치의 조립 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 복합 난방장치의 내부를 보여주기 위한 일부 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 복합 난반장치의 전체 분해 사시도이다.
도 4는 도 1에 나타낸 복합 난방장치의 내부 구조를 보여주는 측면도이다.
도 5는 도 1에 나타낸 복합 난방장치의 내부 구조를 보여주는 정면도이다.
도 6과 도 7은 도 2에 나타낸 가열조 부분의 평면도와 정면도이다.
도 8은 도 2에 나타낸 축열조의 내부 구조도이다.
도 9는 도 2에 나타낸 삼방변과 연결되는 온수매트를 나타내는 도면이다.
도 10은 도 2에 나타낸 삼방변과 연결되는 코타츠를 나타내는 저면 사시도이다.
[부호의 설명]
100: 물탱크 200: 가열조
300: 순환펌프 400: 삼방변
500: 축열조 600: 열교환기
700: 송풍팬 800: 온수매트
900: 코타츠 1000: 복합 난방장치
1100: 본체
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하면 다음과 같다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 축열사를 이용한 복합 난방장치의 조립 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 복합 난방장치의 내부를 보여주기 위한 일부 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 복합 난반장치의 전체 분해 사시도이며, 도 4는 도 1에 나타낸 복합 난방장치의 내부 구조를 보여주는 측면도이며, 도 5는 도 1에 나타낸 복합 난방장치의 내부 구조를 보여주는 정면도이며, 도 6과 도 7은 도 2에 나타낸 가열조 부분의 평면도와 정면도이며. 도 8은 도 2에 나타낸 축열조의 내부 구조도이다.
도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 복합 난방장치(1000)는 크게 본체(1100), 물탱크(100), 가열조(200), 순환펌프(300), 삼방변(400), 축열조(500), 열교환기(600) 및 송풍팬(700)을 포함하여 구성된다.
상기 본체(1110)는 직육면체로 전면판(1110), 배면판(1130), 양 측면판(1120), 상면판(1140) 및 저면판(1150)으로 둘러싸여 내부에 공간이 형성된다.
상기 상면판(1140)에는 물을 저장하는 병 모양의 물탱크(100)가 관통되어 거꾸로 세워진다.
상기 저면판(1150)의 하부에 이동이 원활하도록 다수의 바퀴(1152)가 설치되며, 배출공(1154)이 형성되고 가이드(1156)에 의해 온풍이 안내되도록 구성되어 온풍이 전방 하부로 배출된다.
상기 배면판(1130)의 상부에는 외부의 공기를 본체(1110) 내부로 유입할 수 있도록 다수의 통공(1132)이 형성된다.
물을 저장하는 물탱크(100)는 입(주둥이)은 좁고 목은 갈수록 넓어지는 일반적인 병(bottle) 모양을 하고, 거꾸로 세워진 상태에서 상면판(1140)을 관통하여 설치되되, 이때 물탱크(100)의 입과 목 부분이 가열조(200)를 상부에서 덮는 캡(210)의 입구(201) 측에 형성된 장착부(220)에 장착된다.
상기 물탱크(100)의 하부에 위치되어 물을 1차로 가열하는 가열조(200)는 물을 수용할 수 있도록 소정의 공간이 마련되고 상부의 캡(210)에 의해 밀봉되며 상기 캡(210)에는 물탱크(100)를 장착할 수 있도록 장착부(220)가 입구(201) 측에 형성된다.
이때 장착부(220)에는 입구(201)를 막거나 개방하는 마개(222)가 구비되어 하부의 스프링(224)에 의해 탄지된다.
또한, 상기 가열조(200)의 공간에 수용된 물을 가열하는 발열체(230)인 히터, PTC 또는 열전소자가 수평으로 배치되어 너트(204)에 의해 고정되며 가열조(200)의 하면에 출구(208)와 순환수 유입구(206)가 형성된다.
또한, 가열조(200)에는 물의 수위를 감지하는 레벨 센서(202)가 측면에 구비된다.
상기 가열조(200)의 하부에 위치되어 펌핑에 의해 물을 순환하는 순환펌프(300)의 상부에 형성된 입구(302)는 상기 가열조(200)의 출구(208)에 연결되며, 상기 순환펌프(300)의 측방에 형성된 출구(304)는 후술하는 삼방변(400)의 어느 한 제1밸브(402)에 연결된다.
삼방변(400)은 상기 가열조(200)의 하부와 순환펌프(300)의 측부에 위치되고 전기적으로 개폐되는 밸브(402,404,406) 3개로 이루어진 것으로, 이중 하나의 제1밸브(402)는 순환펌프(300)의 출구(304)에 연결되고, 다른 하나의 제2밸브(404)는 축열조(500)에 구비되는 수로관(520)의 입구에 연결되며 또 다른 하나의 제3밸브(406)는 복합 난방장치 외부의 코타츠(900)나 온수매트(800)와 같이 난방이 필요한 외부장치에 연결된다.
상기 삼방변(400)에 전기가 공급되면 예를 들어 제3밸브(406)가 개방되고 전기가 공급되지 않으면 제2밸브(404)가 개방된다.
이에 따라 상기 가열조(200)의 발열체(230)에서 1차로 가열된 물이 순환펌프(300)와 제3밸브(406)를 통해 외부의 코타츠(900)나 온수매트(800)에 공급될 수있고, 순환펌프(300)와 제2밸브(404)를 통해 축열조(500)에 공급될 수도 있다.
상기 삼방변(400)과 순환펌프(300) 하부의 저면판(1150)에 설치되는 축열조(500)는 열이나 압력을 받으면 전자를 발생하는 전기적 성질과, 온도가 높아지면 열을 증폭시키는 성질을 가진 축열사(530)(蓄熱砂), 예를 들어 토르말린을 주재료로 하는 전기석(tourmaline) 혼합물을 사용하여 열을 발생시킨다.
상기 축열조(500)는 SUS로 이루어진 통 내부에 발열체(510)인 히터, PTC 또는 열전소자가 중심에 배치되어 소켓(512)에 의해 고정되고 외부는 동 파이프로 구성된 코일 또는 U자 형태의 수로관(520)이 자리하며 나머지 공간 내부를 축열사(530)로 채워 구성한다.
상기 축열사(530)는 발열체(510)에서 발생된 열을 흡수하여 발열을 촉진할 수 있도록 모래타입의 입자로 구성하고, 여기서 발열된 열은 열전달이 좋은 코일 형태로 구성된 수로관(620)과 충분한 열전달이 되도록 한다.
상기 발열체(510)는 예를 들어 내부에 열선을 가지고, 열선에 전원이 공급되면 발열하는 발열히터로 이루어진다.
상기 수로관(520)의 입구는 삼방변(400)의 제2밸브(404)에 연결되고 상기 수로관(520)의 출구는 열교환기(600)를 구성하는 열교환관(612)의 입구에 연결되며 상기 수로관(520)에는 수로관 내부의 물의 온도를 측정할 수 있도록 서미스터(522)가 구비된다.
이에 따라 축열조(500)에서 2차 가열된 물은 열교환기(600)의 열교환관(612)에 공급된다.
상기 축열조(500)의 전방에 위치되는 열교환기(600)는 라디에이터(610)와 하우징(620)으로 이루어진다.
상기 라디에이터(610)는 얇은 금속판으로 된 핀(fin)을 다수 붙인 다수의 열교환핀(614)을 열교환관(612)이 직각으로 관통하여 이루어지되, 열교환이 충분히 이루어지도록 열교환관(612)이 지그재그 형상을 한다.
상기 열교환관(612)의 입구는 축열조(500)의 수로관(520)의 출구와 연결되며 상기 열교환관(620)의 출구는 상기 가열조(200)의 하면에 형성된 순환수 유입구(206)에 연결된다.
하부를 제외하고 상기 라디에이터(610)의 주위를 감싸는 하우징(620)의 상면은 그 상부에 위치한 송풍팬(700)과 연통할 수 있도록 일부가 관통된다.
결국, 상기 하우징(620)은 라디에이터(610)의 주위를 감싸 보호하면서 찬 공기가 상부에서 유입되어 라디에이터(610)와 열교환된 후 따뜻한 공기가 하부로 배출되도록 한다.
상기 열교환기(600) 상부에 위치하는 송풍팬(700)은 공기를 흡입하여 직각방향으로 토출시키는 크로스 플로우 팬(cross flow fan)으로 이루어져, 공기를 흡입하여 하부의 하우징(620) 내부로 토출한다.
도 9는 도 2에 나타낸 삼방변과 연결되는 온수매트를 나타내는 도면이다.
도 9에 나타낸 온수매트(800)는 내부에 순환관(810)이 지그재그로 설치되는 것으로, 순환관(810)의 입구는 삼방변(400)의 제3밸브(406)에 연결되고 그 출구는 삼방변(400)의 제2밸브(404)와 축열조(500)에 구비된 수로관(520)의 입구 사이의 T이음관(미도시)에 연결되어, 가열조(200)에서 가열된 온수가 온수매트(800)의 순환관(810)을 따라 이동하여 온수매트(800)를 난방한 후 2차 가열할 수 있도록 축열조(500)의 수로관(520)에 유입된다.
또는 상기 순환관(810) 입구는 삼방변(400)의 제3밸브(406)에 연결되고 그 출구는 코타츠(900)의 온수관(930)의 입구에 연결되어 순환관(810)에서 나온 물이 코타츠(900)의 난방에 이용될 수 있다.
도 10은 도 2에 나타낸 삼방변과 연결되는 코타츠를 나타내는 저면 사시도이다.
도 10에 나타낸 코타츠(900)는 다리(920)와 상판(910)을 구비한 테이블의 하부에 난방장치가 설치되는 것으로서, 상기 난방장치는 얇은 금속판으로 된 핀(fin)을 다수 붙인 다수의 열교환핀(940)을 온수관(930)이 수직으로 관통하여 이루어지되, 열교환이 충분히 이루어지도록 온수관(930)이 지그재그 형상을 한다.
또한, 상기 열교환핀(940)의 하면에 열교환핀(940)과의 열교환으로 따뜻해진 공기를 사방으로 빠르게 퍼지게 하면서 열교환핀(940)을 냉각시킬 수 있도록 팬(950)이 구비된다.
상기 온수관(930)의 입구는 삼방변(400)의 제3밸브(406)에 연결되고 그 출구는 삼방변(400)의 제2밸브(404)와 축열조(500)에 구비된 수로관(520)의 입구 사이의 T이음관(미도시)에 연결되어, 가열조(200)에서 가열된 온수가 온수관(930)을 따라 이동하여 테이블 하부를 난방한 후 2차 가열할 수 있도록 축열조(500)의 수로관(520)에 유입된다.
또는 상기 온수관(930) 입구는 삼방변(400)의 제3밸브(406)에 연결되고 그 출구는 온수매트(800)의 순환관(810)의 입구에 연결되어 온수관(930)에서 나온 물이 온수매트(800)의 난방에 이용될 수 있다.
즉, 상기 삼방변(400)의 제3밸브(406)에는 복합 난방장치(1000) 외부의 코타츠(900)나 온수매트(800) 같이 온수에 의해 난방이 되는 외부장치가 하나 이상 연결될 수 있다.
이와 같은 복합 난방장치(1000)의 구성에서, 축열조(500)로부터 이송된 열(가열된 온수)은 열교환기(600)를 통하여 따뜻한 공기가 배풍되어 실내의 난방기능을 수행하고, 열교환기(600)를 거쳐 차가워진 물은 다시 유로를 통하여 가열조(200)에서 부족한 열을 발열체(230)인 히터, PTC 또는 열전소자로부터 공급받아 다시 가열된다.
이 가열된 물은 순환펌프(300)를 거쳐 삼방변(400)으로 유입되어 또 다른 난방기능(온수매트(800)나 코타츠(900))을 수행하거나, 상기 축열사(530)를 이용한 축열조(500)로 유입되어, 증가된 열원을 공급받아 다시 배풍에 이용된다.
여기서 상기 가열조(200)나 축열조(500)의 발열체(230,510)로 열전소자를 이용한 경우, 전기적 특성을 바꾸어 흡열체로 사용하여 냉방 및 냉수를 이용한 냉방 복합장치로 이용할 수도 있다.
또한, 유체(물)를 이용한 냉/난방 기능을 수행하는 매트(800)나 코다츠(900)의 온도를 자유롭게 조정하여 일정온도를 관리 제어할 수 있고 삼방변(400)을 이용해서 효율적 열관리를 수행하여 에너지 효율을 높일 수 있다.
또한, 바닥에서부터 이루어지는 배풍이 시각적 효과를 얻을 수 있도록 전기적 장치(LED)가 더 구비될 수 있으며, 일부 상부 배출이 자연적으로 이루어질 수 있다.
또한, 축열조(500)의 발열체(510)가 축열사(530)로 채워지고 채워진 내부를 코일, 지그재그, U자 또는 달팽이 구조를 이룬 수로관(520)이 구비되어 축열사(530)의 에너지를 이용하여 에너지 효율을 높일 수 있다.
그리고 증발 유체(물)를 보충하도록 구성된 보충수 주입부 및 유로의 공기를 제거하여 장치의 안전성을 부가하는 일련의 장치를 더 구성하여 시각적 확인이 가능하게 할 수도 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
또한, 이 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
본 발명에 따른 축열사를 이용한 복합 난방장치는 하나의 복합 난방장치로 다수의 매체를 난방할 수 있어 경제적이고 편리하며, 발열체 주위를 열이나 압력을 가하면 전자의 이동 활성화 및 온도상승 효과를 촉진하는 광물질 즉, 전기석으로 둘러싸서 이 광물질의 열 축적 능력과 전자의 이동을 촉진시켜 열을 증폭하는 성질을 이용하므로 에너지 효율을 높일 수 있는 산업상의 이용가능성을 가진다.

Claims (10)

  1. 내부에 소정의 공간이 마련된 본체;
    상기 본체 내부에 구비되고 물을 1차 가열하는 제1발열체가 배치된 가열조;
    상기 가열조에 연결되어 가열조의 물을 펌핑에 의해 순환하는 순환펌프;
    전기적으로 개폐가 제어되는 3개의 밸브(제1,2,3밸브)가 구비되고 상기 순환펌프에 제1밸브가 연결되는 삼방변;
    통 내부의 가운데에 물을 2차 가열하는 제2발열체가 배치되고 상기 제2발열체의 외부에 일측이 상기 삼방변의 제2밸브에 연결되는 수로관이 코일이나 U자 형태로 위치하며 상기 통 내부의 나머지 공간을 축열사로 채워 구성하는 축열조;
    일측은 상기 수로관의 타측에 연결되고 타측은 상기 가열조에 연결되며 열교환에 의해 공기를 따뜻하게 하는 열교환기;
    상기 열교환기에 의해 따듯해진 공기를 본체 외부로 배출하는 송풍팬; 및
    일측은 상기 삼방변의 제3밸브에 연결되고 타측은 상기 수로관의 일측에 연결되며 본체 외부에 구비되어 온수에 의해 난방이 되는 외부장치;
    를 포함하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 외부장치는 온수매트나 코타츠 중 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 코타츠는 다리와 상판을 구비한 테이블의 하면에, 다수의 열교환핀을 열교환관이 지그재그 형상으로 관통하고 상기 열교환핀의 하면에 팬이 구비되는 난방장치가 장착되되,
    상기 열교환관의 일측은 상기 삼방변의 제3밸브에 연결되고 타측은 상기 수로관의 일측에 연결되는 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 가열조는 물탱크로부터 부족한 물을 공급받되, 상기 물탱크는 병 모양을 하고 거꾸로 세워진 상태에서, 그 입과 목 부분이 가열조 상부의 캡의 입구 측에 형성된 장착부에 장착되는 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 장착부에는 캡의 입구를 막거나 개방하는 마개가 구비되어 하부의 스프링에 의해 탄지되는 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열교환기는 다수의 열교환핀을 열교환관이 관통하여 지그재그 형상을 하는 라디에이터와,
    하부를 제외하고 상기 라디에이터의 주위를 감싸되, 송풍팬과 연통할 수 있도록 일부가 관통 형성되는 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 복합 난방장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 본체의 저면은 배출공이 형성되고 따뜻한 공기가 전방 하부로 배출되도록 안내하는 가이드가 형성되는 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 송풍팬은 상기 하우징의 상부에 위치되고 공기를 흡입하여 직각방향으로 토출시키는 크로스 플로우 팬인 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1발열체와 제2발열체는 히터, PTC 또는 열전소자인 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제1발열체와 제2발열체가 열전소자인 경우 상기 열전소자의 전기적 특성을 바꾸어 흡열체로 사용하여 냉방 및 냉수를 이용한 냉방 복합장치로 이용하는 것을 특징으로 하는 축열사를 이용한 복합 난방장치.
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