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KR101311536B1 - 보온난방연도를 이용하는 난방장치 - Google Patents

보온난방연도를 이용하는 난방장치 Download PDF

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KR101311536B1
KR101311536B1 KR1020120107858A KR20120107858A KR101311536B1 KR 101311536 B1 KR101311536 B1 KR 101311536B1 KR 1020120107858 A KR1020120107858 A KR 1020120107858A KR 20120107858 A KR20120107858 A KR 20120107858A KR 101311536 B1 KR101311536 B1 KR 101311536B1
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Abstract

본 발명의 목적은 보온난방연도를 이용하는 난방장치로서, 발열장치인 아궁이를 통해 온수 및 난방 열원을 연도로 공급하여 바닥뿐만 아니라 벽체에도 열을 전달하여 난방 대상인 실내의 효과적인 난방을 제공하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치를 제공함에 있다.

Description

보온난방연도를 이용하는 난방장치{Heat Insulation Stovepipe for Heating Device}
본 발명은 보온난방연도를 이용하는 난방장치에 관한 것으로, 보다 상세하게 실내의 난방을 위한 난방장치에 있어서 우리나라는 예로부터 고유의 난방장치인 온돌을 사용하였다. 이러한 온돌 난방장치는 아궁이와 연결된 연도를 통하여 연기와 열기를 바닥 전체로 전달하여 난방을 하는 특징을 가지고 있었다. 이러한 특징을 통하여 난방을 하는 공간의 바닥면 전체를 데워서 난방을 하는 공간 전체의 공기를 데울 수 있는 장점을 갖는다. 위와 같은 특징으로 인해 온돌 난방장치는 현대에서도 널리 쓰이는 난방장치이다.
그런데 현대에 들어와서는 약간의 개량을 통하여 현대가옥에 사용되어지고 있으나, 아궁이가 실내에는 적합하지 않다는 단점을 가지고 있었다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 아궁이는 보일러와 같이 난방수를 데워주는 역할을 하고 난방수가 연기 및 열기의 역할을 대신하여 난방을 하는 공간의 바닥면을 데워주는 방식으로 변화하게 되었다.
이러한 방식의 난방장치는 한국 등록특허 1147290호로 개시된 바 있다. 이와 같은 종래 기술은 아궁이 내부에 수직형 물통과 수평형 물통을 구비하여 아궁이에서 발생되는 열로 난방수를 데워서 바닥으로 공급하여 난방을 하는 공간의 바닥을 데우는 방식이었다.
이러한 종래기술의 난방장치는 아궁이에서 발생되는 열이 난방수를 데우는 것에만 사용되고 나머지는 연기 중의 잠열상태로 그대로 방출되어 버려지게 된다. 따라서 사용되는 연료에 의하여 발생되는 열에 비하여 이용되어지는 열이 적어 열효율이 좋지 않다는 단점을 갖는다. 이러한 단점은 연료비의 상승으로 인하여 난방에 부담을 느끼는 현대에 있어서 큰 문제점으로 부각되었다.
또한 바닥을 통해서만 난방을 하는 방식으로 인하여 난방의 효율이 떨어진다는 문제점이 있었다. 이는 난방장치를 통하여 열이 공급되는 바닥면은 따뜻하나 열이 직접 공급되지 않는 바닥면 위의 공간은 쉽게 따뜻해지지 않는다는 단점으로 나타나게 되었다. 이에 따라 난방장치를 통하여 실내를 고온의 환경으로 유지해야하는 찜질방과 같은 곳에서는 목표 온도까지 도달하기 위해서 오랜 시간 난방을 해야 했으며, 바닥면으로만 난방하기 때문에 공간 자체의 온도와 바닥면의 온도차가 심하여 실내에 있는 사람이 불쾌감을 느끼는 경우도 발생하는 문제를 들어내게 되었다.
한국 등록특허 1147290호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 보온난방연도를 이용하는 난방장치로서, 발열장치인 아궁이를 통해 온수 및 난방 열원을 연도로 공급하여 바닥뿐만 아니라 벽체에도 열을 전달하여 난방 대상인 실내의 효과적인 난방을 제공하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 보온난방연도를 이용하는 난방장치는, 실내의 난방을 위한 난방장치(100)에 있어서 연기와 열기가 발생되는 발열부(110)와 상기 발열부에서 발생된 연기 및 열기가 통과하는 연도(120), 적어도 하나 이상의 상기 연도를 포함하여 실내의 바닥을 형성하는 바닥부(130), 적어도 하나 이상의 상기 연도를 포함하여 실내의 벽체를 형성하는 벽체부(140), 그리고 상기 연도(120)의 일측에 형성되어 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기가 외부로 배출하는 배출부(150)의 구조를 갖는다.
이때에 상기 연도(120)는 상기 바닥부(130) 또는 상기 벽체부(140)에 요철(121)을 이용하여 형성되어질 수 있으며, 원통형으로 형성되질 수 있다.
상기 벽체부(140)는 내부에 중공으로 형성되는 단열공간(141)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
또한, 상기 연도(120)는 외부를 감싸는 단열부재(122)를 구비하는 것을 특징으로 하며, 상기 단열부재(122)와 상기 연도(120) 사이에 축열부재(123)를 구비하여 이루어질 수 있다.
이와 더불어, 식물의 재배 시설에 이용되는 난방장치에 있어서, 연기와 열기가 발생되는 발열부(110), 상기 발열부에서 발생된 연기 및 열기가 통과하는 연도(120) 그리고 상기 연도(120)에 형성되는 열저장수단(124)을 포함하여 이루어질 수 있다.
이때에 상기 열저장수단(124)은 외부에 축열부재(123)를 구비하여 이루어질 수 있다.
본 발명에 의하면, 보온난방연도를 이용하는 난방장치는 발열장치로 아궁이를 사용하여 아궁이에서 발생되는 열로 온수를 만들고, 아궁이에서 발생되는 열 및 연기를 연도로 유도하여 연기에 포함되어 있는 잠열 또한 난방에 이용하기 때문에 열효율을 높일 수 있다. 이때 실내를 기준으로 봤을 때, 외측면의 재질이 단열부재로 형성되어 있어 연도의 열을 최대한 보호하며, 내측면은 열의 전달을 용이하게 하는 방열부재로 형성되어 실내로의 열 유입을 극대화 시키는 구성을 갖는다. 따라서 연도가 가지고 있는 열은 외부 방출이 최소화 되고 내부로의 방출이 극대화 되게 되어 난방의 효율을 극대화 시키는 장점을 갖는다. 이와 더불어 벽체와 연도에 단열공간이 형성되어 열의 외부 방출을 차단하는 비어있는 공간을 형성하게 된다. 이 단열공간을 통하여 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 위의 보온부재와 더불어 방지하게 되어 단열효율 및 보온효율을 극대화 시킬 수 있게 된다.
또한 벽체에도 연도가 형성되어 바닥면뿐만 아니라 벽체에서도 난방이 가능하게 된다. 따라서 기존의 바닥면만 난방이 되던 방식에 비해 열을 전달하는 면적이 늘어나 입체적으로 열을 공급하여 보다 효율적인 난방이 가능하다. 따라서 적은 연료를 가지고도 충분히 효율적인인 난방이 가능하도록 열효율의 극대화 시킬 수 있어 경제성을 극대화 하며, 난방 목표온도에 도달하는 시간을 최소화 하는 효율성을 가지는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 보온난방연도를 이용하는 난방장치의 실시예.
도 2는 본 발명 연도의 실시예.
도 3은 본 발명 바닥부의 실시예.
도 4는 본 발명 벽체부의 실시예.
도 5는 본 발명 벽체부의 상단 실시예.
도 5는 본 발명 식물재배시설의 실시예.
이하, 상술한 바와 같은 본 발명의 보온난방연도를 이용하는 난방장치를 첨부된 도면을 참조로 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 아래 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 1은 본 발명의 보온난방연도를 이용하는 난방장치의 실시예이고, 도 2는 본 발명 연도의 실시예이며, 도 3은 본 발명 바닥부의 실시예, 그리고 도 4는 본 발명 벽체부의 실시예이고, 도 5는 본 발명 식물재배시설의 실시예이다.
도 1에서 도시된 바와 같이, 실내의 난방을 위한 난방장치(100)는 먼저 연기와 열기가 발생되는 발열부(110)를 구비한다. 이때에 상기 발열부(110)는 주로 장작 또는 건설현장에서 나오는 합판과 같은 나무를 주 연료로 사용하며, 기름 또는 가스와 같은 화석연료 또한 사용이 가능하게 구성되어질 수 있다.
이러한 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기는 도 3에 도시된 바와 같이 실내의 바닥을 형성하는 바닥부(130)와 도 4에서 도시된 바와 같이 실내의 벽체를 형성하는 벽체부(140)로 공급된다. 이때에 연기 및 열기의 이동 통로를 연도(120)라고 한다. 이와 같은 상기 연도(120)는 다양한 구성 예를 가질 수 있다. 도 2에서는 그중 세 가지의 실시예에 대하여 도시하고 있다.
첫 번째 실시예로, 도2의 (a)에서는 곡선형의 요철(121)로 구성되는 형태를 도시하였고, (b)에서는 사각형 형태의 상기 요철(121)로 구성되는 형태를, 마지막으로 (c)에서는 원통형의 상기 연도(120) 구성이 도시되고 있다.
상기 요철(121)의 형태로 형성되는 상기 연도(120)가 상기 바닥부(130)의 하단 또는 상기 벽체부(140)의 일측이 개방되어 있는 구조를 갖는다. 이를 통하여 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기를 상기 바닥부(130)의 하단 또는 상기 벽체부(140)의 일측에 집중적으로 공급하는 구조를 가지게 된다. 따라서 열의 집중공급이라는 측면에서 장점을 갖는다.
또한 상기 연도(120)가 원통형으로 형성되는 경우 상기 바닥부(130) 또는 상기 벽체부(140)의 내부에 튜브와 같은 형태로 형성된다. 이러한 형태는 상기 연도(120)를 보다 세밀하게 구성할 수 있다는 장점을 가진다. 이와 더불어 상기 연도(120)가 원통형으로 형성되는 경우 상기 연도(120)로 열전도도가 좋은 금속 소재의 파이프를 이용할 수 있다.
이러한 상기 연도(120)는 다양한 연결 구조를 가질 수 있다. 아래에서는 세 가지의 실시예에 대해서 설명하였다.
첫 번째로, 각각의 상기 연도(120)가 모두 직접 상기 발열부(110)에 연결되는 형태이다. 이러한 상기 연도(120)의 연결 구조는 각각의 상기 연도(120)가 모두 상기 발열부(110)에 직접 연결되기 때문에 연기 및 열기가 직접 공급된다는 점이 장점이 있다. 따라서 열의 누출을 최소화 하여 상기 바닥부(130)와 상기 벽체부(140) 모두에 균일하게 공급하여 난방이 이루어지게 된다.
두 번째로, 상기 발열부(110)와 상기 바닥부(130)의 상기 연도(120)가 연결되어 먼저 상기 바닥부(130)로 연기 및 열기가 공급되며, 상기 바닥부(130)의 상기 연도(120)가 상기 벽체부(140)의 상기 연도(120)와 연결되어 연기 및 열기를 공급하는 구조이다. 이 구조는 연기 및 열기의 특성을 이용하는 순환 방식으로써 온도가 높아 밀도가 낮은 공기가 찬 공기와의 밀도차로 인하여 위로 움직인다는 원리를 이용하여 연기 및 열기의 자연적인 순환을 유도 할 수 있다는 장점이 있다. 이때에 상기 벽체부(140)에는 벽체 상단에 연기 및 열기의 순환을 위한 별도의 상기 연도(120)가 형성될 수 있다.
세 번째로, 상기 벽체부(140)의 상기 연도(120)로 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기가 직접 공급되는 구조이다. 이러한 구조는 각각의 상기 벽체부(140)의 상기 연도(120)가 연결되어 연기 및 연기가 순환하게 되며 최종적으로 상기 바닥부(130)로 연기 및 열기가 이동하게 되는 구조를 갖게 된다. 이러한 구조는 상기 벽체부(130) 내부에서의 연기 및 열기의 순환이 보다 용이하다는 장점을 갖는다. 일반적으로 바닥은 기존의 다양한 난방장치를 통하여 난방이 가능하지만 벽체를 난방하기 위한 장치는 없기 때문에 이러한 구조로 벽체를 효과적으로 난방을 하여 난방 효율을 극대화 시킬 수 있게 된다.
이와 더불어 보온난방연도를 이용하는 난방장치는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 연도(120)는 외부를 감싸는 단열부재(122)를 구비하며, 상기 연도(120)와 상기 단열부재(122)사이에 축열부재(123)를 구비하여 이루어질 수 있다. 따라서 상기 연도(120)는 난방이 필요하지 않은 외부로의 열 방출을 최소화 하고 난방의 목표지역인 실내에 열 방출을 집중할 수 있게 되어 난방 효율을 극대화 할 수 있다. 또한 상기 축열부재(123)가 상기 연도(120)의 열을 저장하고 지속적으로 방열하게 되어 열의 지속시간에 장점을 갖는다. 이때에 상기 단열부재(122)는 실내로의 방열을 위하여 실내와 접하는 면에는 형성되지 않는 것이 바람직하다.
이와 더불어 상기 벽체부(130)는 내부에 중공으로 형성되는 단열공간(141)을 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이러한 상기 단열공간(141)은 실내와 외부에 공간을 형성하여 실내의 열이 외부로 방출되는 것을 최소화 시켜주는 역할을 하여 단열효과를 높이는 역할을 한다. 이러한 단열효과는 실내에 열을 공급해 주는 것만큼 이나 중요한 것으로서 실내의 열을 지켜 난방을 통하여 얻어진 온도를 오랜 시간 유지할 수 있도록 하는 장점을 갖는다.
더불어 도 5에 도시된 바와 같이 상기 벽체부(130) 상단의 상기 연도(120)는 열이 순환할 수 있도록 각각의 상기 연도(120)과 연결되어 순환하는 구조를 갖는다. 따라서 열기가 실내를 한번 데우고 끝나는 것이 아니라, 지속적으로 순환하며 열을 방출하여 열의 효율적인 이용이 가능하게 된다.
또한 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기는 상기 연도(120)를 이용하여 배출부(150)로 공급되어 외부로 배출되게 된다. 이때에 상기 배출부(150)는 상기 연도(120)의 종단에 위치할 수 있다. 이는 상기 배출부(150)로 배출되는 열을 최소화시키기 위한 구조로서 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기를 최대한 사용하기 위한 구조이다.
이와 더불어, 도 6에서 도시된 바와 같이, 식물의 재배시설로 사용되는 샌드위치 판넬 또는 비닐로 이루어진 하우스의 난방에 이용되는 상기 난방장치(100)는 연기와 열기가 발생되는 발열부(110)와 상기 발열부에서 발생된 연기 및 열기가 통과하는 연도(120) 및 상기 연도(120)에 형성되는 열저장수단(124)을 포함하여 형성된다. 이는 샌드위치 판넬 또는 비닐로 이루어진 벽에는 상기 연도(120)가 형성될 수 없기 때문에 연도가 직접 노출되는 구조를 갖게 된다. 이때에, 상기 열저장수단(124)은 외부에 축열부재(123)를 구비하여 연도의 열을 저장하고 방출하여 지속적인 난방이 가능하도록 한다. 더불어 상기 열저장수단(124)은 상기 발열부(110)에서 거리가 멀어질수록 부피가 커지는 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 상기 발열부(110)에서 발생된 열의 온도는 거리에 따라 반비례하여 동일한 온도를 갖기 위해서 열기를 더욱 많이 포함해야 하기 때문에 부피가 커지게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 난방장치
110: 발열부
120: 연도
121: 요철 122: 단열부재
123: 축열부재 124: 열저장수단
130: 바닥부
140: 벽체부
141: 단열공간
150: 배출부

Claims (8)

  1. 실내의 난방을 위한 난방장치(100)에 있어서,
    연기와 열기가 발생되는 발열부(110);
    상기 발열부에서 발생된 연기 및 열기가 통과하는 연도(120);
    적어도 하나 이상의 상기 연도를 포함하여 실내의 바닥을 형성하는 바닥부(130);
    적어도 하나 이상의 상기 연도를 포함하여 실내의 벽체를 형성하는 벽체부(140); 및
    상기 연도(120)의 일측에 형성되어 상기 발열부(110)에서 발생된 연기 및 열기가 외부로 배출하는 배출부(150);를 포함하되,
    식물의 재배 시설의 이용에 있어서 상기 발열부(110)와의 거리에 따라 부피가 커지는 형태로 상기 연도(120)에 형성되며 외부에 축열부재(123)를 구비하는 것을 특징으로 하는 열저장수단(124)을 더 포함하여 형성되는 것을 특징으로 하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 연도(120)는,
    상기 바닥부(130) 또는 상기 벽체부(140)에 요철(121)을 이용하여 형성되는 것을 특징으로 하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 연도(120)는,
    상기 바닥부(130) 또는 상기 벽체부(140)에 원통형으로 형성되는 것을 특징으로 하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 벽체부(140)는,
    상기 벽체부(140) 내부에 중공으로 형성되는 단열공간(141)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 연도(120)는,
    외부를 감싸는 단열부재(122)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 연도(120)는,
    상기 단열부재(122)와 상기 연도(120) 사이에 축열부재(123)를 구비하는 것을 특징으로 하는 보온난방연도를 이용하는 난방장치.
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