KR100930532B1 - 온수를 이용한 난방기기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 담요, 장판, 침대커버, 카펫트, 이불, 카싯트 등의 난방장치, 또는 물리 치료기로 사용되는 핫패드 등에 온수를 공급할 수 있는 난방기기에 관한 것이다.

본 발명은 물주입구(12)에 설치되어 공기압의 발생을 해소시킴과 동시에 물의 누수를 차단할 수 있도록 된 마개밸브(18)가 설치되어 있고, 저장된 물의 양을 확인할 수 있도록 된 투명창(11)을 포함하는 물탱크(10)와; 상기 물탱크(10)가 직결됨과 동시에 유입된 물에 의해 부양되어서 개폐부재(51)의 하부를 받쳐주는 부력부재(52)와, 가열탱크(20)가 가열되어 윗쪽공간에 발생하는 팽창압력 및 부력부재(52)가 밀어올리는 힘에 의해 커버체(53)의 물유입공(53a)을 차단할 뿐만 아니라, 난방수의 배출로 윗쪽공간에 팽창공기의 양이 줄어듬과 동시에 부력부재가 하강하면 차단돌기(51a)가 물유입공(53a)으로부터 이격되어져 물이 물이송로(51b)를 거쳐 부력부재(52)의 물이송로(52a)를 따라 유입되어지도록 하는 개폐부재(51)로 된 체크밸브(50)가 상부에 설치되어 있고, 물이 끓을 때 발생하는 기포의 생성을 줄여 기포로 인해 발생하는 소음을 절감시킬 수 있도록 가열히터(21)가 가열탱크(20)로 공급된 물의 중심에 위치할 수 있도록 대각선을 이루며 설치되어 있으며, 외측에는 가열히터(21)가 적정 온도까지만 가열되어질 수 있도록 전기에너지의 공급을 제어하는 바이메탈식온도감지기(22)가 설치되어 있는 가열탱크(20)와; 상기 가열탱크(20) 일측으로 이웃하여 상기 가열탱크(20)의 일측 하단으로 형성된 난방 수배출관(23)에 연결되는 난방수이송관(60)을 통해 가열탱크(20)로부터 난방수가 유입됨과 더불어 열팽창된 난방수의 순환 유속을 낮추어 난방수 순환시 발생되는 소음 및 진동을 절감시키는 역할을 하고, 유입된 난방수는 지그재그 패턴을 이루며 배하여진 난방패드(30)의 난방호스(31)로 순환시킬 수 있도록 유입순환관(70)을 매개로 난방호스(31)와 연결되는 배출관(41)으로 이루어진 보조탱크(40)와; 상기 보조탱크(40)으로부터 난방수가 순환 공급되어지는 난방호스(31)가 지그재그의 패턴을 이루며 배하여져 있고, 배출순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 이루어진 난방패드(30)로 구성됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기에 의해 달성된다.

물탱크, 마개밸브, 체크밸브, 가열탱크, 보조탱크 가열히터, 난방패드

Description

온수를 이용한 난방기기{Heater make use of hot-water}

본 발명은 담요, 장판, 침대커버, 카펫트, 이불, 카시트 등의 난방장치, 또는 물리 치료기로 사용되는 핫패드 등에 온수를 공급할 수 있는 난방기기에 관한 것이다.

일반적으로 난방기기로 사용되어지는 제품은 그 종류가 수없이 다양하다.

상기의 난방기기 중 패드형 난방기기(담요, 장판, 침대커버, 카펫트, 이불, 카시트)는 취급이 용이하고 간편하게 사용할 수 있어 널리 사용되어지고 있다.

상기 패드형 난방기기의 가열방법은 전기가열식과 온수가열식으로 나누어진다.

상기의 가열방법 중 대중화되어진 난방기기는 전기가열식으로써, 취급 사용이 용이한 반면, 사용 중에 인체에 유해한 전자파가 발생하여 전자파에 의한 건강을 해치게 되는 좋지 않은 결과를 초래하게 되는 단점을 가지고 있고, 상기 전기직접가열식이나 연료를 사용하는 보일러식 난방기기는 열에너지의 소모가 높고, 설치비가 많이 들어서 사용자에게 경제적인 부담을 주게 된다.

상기의 문제점을 해결하기 위한 난방기기가 특허 제10-0348457호로 개발된바 있다.

선등록발명은 전열기 대신 더운 물을 열의 근원으로 한 것으로, 밀폐된 공간 즉 보조탱크에 잠입식 히터를 설치하여 전기로 물을 끓이며 물을 끓이는 중에 생성되는 증기압과 보조탱크 안의 기압 변화에 따라 열리고 닫히도록 발명된 공급밸브와 배출밸브에 의해 보조탱크 안에서 생산된 75-80℃의 일상생활에 쓰여지기에 알맞은 온도의 온수를 물펌프나 다른 수단을 사용하지 않고도 높고 먼곳까지 계속적으로 공급순환시키는 장치임을 알 수 있다.

상기의 선등록발명은 온수를 이용하여 가열하는 난방기기의 결점인 펌핑수단(모터 펌프 등)의 작동소음을 해소하여 소비자의 불만 요소를 해소한 이점을 가지고 있으나, 공급밸브와 배출밸브의 구조가 복잡하여 제조생산에 따른 밸브의 생산원가가 상승되어 난방기기의 판매원가가 상승되어지는 문제점을 야기하게 됨은 물론, 온수를 생산하는 보조탱크의 단일 구조로 이루어져 있어 온수를 한번 순환시킨 후, 재차 순환시키기까지의 순환주기가 길어, 사용자가 요구하는 균일온도의 균일난방을 추구하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 온수의 온도차가 커 재가열 순환시키는데 따른 전기에너지의 손실이 큰 단점을 가지고 있다.

또한 선등록발명은 난방수의 가열과 난방수의 비가열로 냉각될 때 온도차에 의해 물탱크내에 공기압이 발생하게 되는데, 공기를 제거하기 위한 수단이 결여되어 있어 공기압 발생시 물의 원활한 순환을 기대할 수 없는 구조적 결함을 가지고 있을 뿐만 아니라, 공기압이 과도하게 발생되어지면, 물탱크의 파손까지도 유발되는 크나큰 단점을 가지고 있는 것이다.

상기의 선등록발명의 단점을 해결하기 위하여 이 사건출원인은 특허출원 제2007-87353호로 "온수를 이용한 난방기기"를 개발하여 출원한바 있다.

본 발명은 선출원발명을 보완 개량한 것으로, 그 목적은 난방기기의 구조를 단순화하여 생산원가를 낮춤과 동시에 난방수 순환에 따른 작동소음을 해소함은 물론, 진동에 의한 난방기기의 떨림현상을 해소하여 난방기기의 상품가치를 상향시킨 온수를 이용한 난방기기를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 물탱크(10)와;

상기 물탱크(10)가 직결됨과 동시에 유입된 물에 의해 부양되어서 개폐부재(51)의 하부를 받쳐주는 부력부재(52)와, 가열탱크(20)가 가열되어 윗쪽공간에 발생하는 팽창압력 및 부력부재(52)가 밀어올리는 힘에 의해 커버체(53)의 물유입공(53a)을 차단할 뿐만 아니라, 난방수의 배출로 윗쪽공간에 팽창공기의 량이 줄어듬과 동시에 부력부재가 하강하면 차단돌기(51a)가 물유입공(53a)으로부터 이격되어져 물이 물이송로(51b)를 거쳐 부력부재(52)의 물이송로(52a)를 따라 유입되어지도록 하는 개폐부재(51)로 된 체크밸브(50)가 상부에 설치되어 있고, 물이 끓을 때 발생하는 기포의 생성을 줄여 기포로 인해 발생하는 소음을 절감시킬 수 있도록 가열히터(21)가 가열탱크(20)로 공급된 물의 중심에 위치할 수 있도록 대각선을 이루며 설치되어 있으며, 외측에는 가열히터(21)가 적정 온도까지만 가열되어질 수 있도록 전기에너지의 공급을 제어하는 바이메탈식온도감지기(22)이 설치되어 있는 가열탱크(20)와;

상기 가열탱크(20) 일측으로 이웃하여 상기 가열탱크(20)의 일측 하단으로 형성된 난방수배출관(23)에 연결되는 난방수이송관(60)을 통해 가열탱크(20)로부터 난방수가 유입됨과 더불어 열팽창된 난방수의 순환 유속을 낮추어 난방수 순환시 발생되는 소음 및 진동을 절감시키는 역할을 하고, 유입된 난방수는 지그재그 패턴을 이루며 배하여진 난방패드(30)의 난방호스(31)로 순환시킬 수 있도록 유입순환관(70)을 매개로 난방호스(31)와 연결되는 배출관(41)으로 이루어지며 물주입구(12)가 설치되어 공기압의 발생을 해소시킴과 동시에 물의 누수를 차단할 수 있도록 된 마개밸브(18)가 설치되어 있고, 저장된 물의 양을 확인할 수 있도록 된 투명창(11)을 설치되어 있는 보조탱크(40)와;

상기 보조탱크(40)으로부터 난방수가 순환 공급되어진 난방호스(31)가 지그재그의 패턴을 이루며 배하여져 있고, 배출순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 이루어진 난방패드(30)로 구성됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기에 의해 달성된다.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명은, 물의 순환을 단속하는 체크밸브(50)의 사용을 최소화함과 동시에 가열탱크(20)에서 생산된 난방수를 표면 단면적이 큰 보조탱크(40)로 배출 순환시킴으로써, 열팽창으로 난방수의 순간 유속이 빨라질 수 밖에 없었던 유속을 절감하는 효과를 가져와 난방수 순환에 따른 소음을 절감하였을 뿐만 아니라, 난방수 순환진동에 의한 난방기기의 떨림현상을 해소하였으며, 난방기기의 상품가치를 상향시킨 이점을 가지고 있다.

이하, 상기한 목적을 달성하기 위한 바람직한 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도1 내지 도6에서 도시한 바와 같이 본 고안에 의한 온수를 이용한 난방기기는, 가열탱크(20)에 물을 보충 공급하는 물탱크(10), 물탱크(10)로부터 물이 공급되고 가열히터(21)에 의해 물이 가열되어 난방수를 생산하게되는 가열탱크(20)와, 상기 가열탱크(20)에서 생산된 난방수가 유입되어짐과 더불어 난방수의 순환 유속을 떨어트려 소음 및 진동을 절감시키는 역할을 하는 보조탱크(40)와, 보조탱크(40)로부터 난방수가 공급되어지는 난방패드(30)로 이루어져 있다.

상기 물탱크(10)는 가열탱크(20)에 물을 보충할 수 있도록 구비된다.

상기 마개밸브(18)는 물주입구(12)에 체결되는 몸체(13)와, 상기 몸체(13)의 하부로 설치되는 공기통로부재(14) 및 개폐볼(17)을 작동시키는 체크밸브변(16)으로 이루어져 있다.

상기 몸체(13)는 물주입구(12)에 나사 체결이 가능하도록 단턱진 외주면에 체결나사산(13b)이 형성되어 있고, 상부 중앙에는 개폐볼(17)에 의해 선택적으로 개폐되어지는 개폐공(13a)이 형성되어 있다

상기 몸체(13)의 하부로 체결되는 공기통로부재(14)는 공기유통공(14a)을 가장자리로 형성하고, 중앙에 개폐볼(17)을 작동시키는 체크밸브변(16)을 작동시키는 작동봉(15)이 형성되어 있다.

상기 개폐볼(17)을 이동시키는 체크밸브변(16)은 공기통로부재(14)의 작동봉(15)과 개폐볼(17)의 사이에 위치하도록 설치되어 있고, 상하면에 중앙으로 오목한 면을 가지고 형성되어 있으며, 물탱크(10)가 넘어져 옆으로 위치하였을 때 일방향(아랫방향)으로 이동되어져 개폐볼(17)을 개폐공(13a)으로 이동시켜 차단시키게 된다.

상기 물탱크(10)가 연결되는 가열탱크(20)는 상기 물탱크(10)가 직결됨과 동시에 유입된 물에 의해 부양되어서 개폐부재(51)의 하부를 받쳐주는 부력부재(52)와, 가열탱크(20)내의 물이 85℃~88℃로 가열되어 상부공간부에 발생하는 팽창압 및 부력부재(51)가 밀어올리는 힘에 의해서 커버체(53)의 물유입공(53a)을 차단할 뿐만 아니라, 난방수의 배출과 동시에 가열히터(21)의 작동 중단으로 가열탱크(20)의 온도가 79℃~80℃로 낮아져 내부의 팽창공기의 량이 줄어들어 압력이 해소되어짐은 물론 부력부재(52)가 하강하면 차단돌기(51a)가 물유입공(53a)으로부터 이격되어져 물이 물이송로(51b)를 거쳐 부력부재(52)의 물이송로(52a)를 따라 유입되어지도록 하는 개폐부재(51)로 된 체크밸브(50)가 상부에 설치되어 있다.

상기 체크밸브(50)의 커버체(53)에는 기밀용패킹(5)이 씌워진다.

상기 가열탱크(20)의 내부에는 물이 끓을 때 발생하는 기포의 생성을 최소화 시켜 기포로 인해 발생하는 소음을 절감시킬 수 있도록 가열히터(21)가 가열탱크(20)로 공급된 물의 중심에 위치할 수 있도록 대각선을 이루도록 설치한 것이다.

상기 가열탱크(20)의 외측에는 가열탱크(20)가 85℃~88℃까지만 가열되어질 수 있도록 전기에너지의 공급을 제어하는 바이메탈식 온도감지기(22)가 더 설치되어 있고, 상기 바이메탈식온도감지기(22)는 안전성을 높일 수 있도록 복수개가 병렬로 설치되어진 것이다.

상기 가열탱크(20) 일측으로 이웃하는 보조탱크(40)는 상기 가열탱크(20)의 일측 하단으로 형성된 난방수배출관(23)에 연결되는 난방수이송관(60)을 통해 가열탱크(20)로부터 난방수가 유입됨과 더불어 열팽창된 난방수의 순환 유속을 낮추어 난방수 순환시 발생되는 소음 및 진동을 절감시키는 역할을 하고, 유입된 난방수를 지그재그 패턴을 이루며 배하여진 난방패드(30)의 난방호스(31)로 순환시킬 수 있도록 유입순환관(70)을 매개로 난방호스(31)가 연결되는 배출관(41)으로 이루어진 것이다.
또한 상기 보조탱크(40)는 물의 확인 보충이 가능하도록 투시창(11)이 상면으로 설치되어 있고, 물주입구(12)에는 마개밸브(18)가 설치되어 있다.
상기 마개밸브(18)는 물주입구(12)에 체결되는 몸체(13)와, 상기 몸체(13)의 하부로 설치되는 공기통로부재(14) 및 개폐볼(17)을 작동시키는 체크밸브변(16)으로 이루어져 있다.
상기 몸체(13)는 물주입구(12)에 나사 체결이 가능하도록 단턱진 외주면에 체결나사산(13b)이 형성되어 있고, 상부 중앙에는 개폐볼(17)에 의해 선택적으로 개폐되어지는 개폐공(13a)이 형성되어 있다
상기 몸체(13)의 하부로 체결되는 공기통로부재(14)는 공기유통공(14a)을 가장자리로 형성하고, 중앙에 개폐볼(17)을 작동시키는 체크밸브변(16)을 작동시키는 작동봉(15)이 형성되어 있다.
상기 개폐볼(17)을 이동시키는 체크밸브변(16)은 공기통로부재(14)의 작동봉(15)과 개폐볼(17)의 사이에 위치하도록 설치되어 있고, 상하면에 중앙으로 오목한 면을 가지고 형성되어 있으며, 물탱크(10)가 넘어져 옆으로 위치하였을 때 일방향(아랫방향)으로 이동되어져 개폐볼(17)을 개폐공(13a)으로 이동시켜 차단시키게 된다.

상기 보조탱크(40)으로부터 난방수가 순환 공급되어지는 난방패드(30)는 난방호스(31)가 지그재그의 패턴을 이루며 배하여져 있고, 배출순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 이루어진 것이다.

전술한 구성으로 이루어진 본 발명의 온수를 이용한 난방기기를 사용하고자할 때에는 물탱크(10)의 물주입구(12)에 장착된 마개밸브(18)를 분리한 후, 물탱크(10)에 물을 채워 넣는다.

상기와 같이 물탱크에(10) 채워지는 물은 체크밸브(50)를 통해 가열탱크(20)로 유입되어지게 된다.

상기 가열탱크(20)으로 공급되는 물은 체크밸브(50)의 부력부재(52)가 상승하여 개폐부재(51)의 차단돌기(51a)에 의해 물유입공(53a)이 차단될 때까지 공급되어 진다.

상기 개폐부재(51)의 차단돌기(51a)에 의해 물유입공(53a)이 차단된 상태일 때 가열탱크(20)로 유입된 물의 수위가 부력부재(52)의 밑면과 나란한 상태에 있게 된다.

따라서, 가열탱크내(20)의 윗쪽에 공기가 존재하는 공간이 형성되어 진다.(도3내지 도4참조)

상기와 같이 물의 공급이 완료되어진 상태에서 가열히터(21)에 전기에너지를 공급하여 난방수를 생산하게 되는 것이다.

본 발명의 난방기기는 가열히터(21)에 전기에너지가 공급되어 가열되는 운전 초기인 65℃~70℃로 가열되어지면 가열탱크(20)의 윗쪽 공간에 공기의 팽창으로 팽창압이 발생되어지기 시작한다.

이때 가열탱크(20)의 난방수의 일부가 조금씩이긴 하지만 보조탱크(40)쪽으로 밀려나기 시작한다.

상기와 같은 상태에서 가열히터(21)에 의해 물이 85℃~88℃로 가열되어지면, 공간에 팽창압력(공기의 팽창)이 최고치가 되어 도5에서와 같이 난방수가 보조탱크(40)를 거쳐 난방패드(30)의 난방호스(31)로 순환되어지게 된다.

상기 가열탱크(20)의 가열온도가 85℃~88℃에 이르게 되면, 가열탱크(20)에 설치된 바이메탈식온도감지기(22)에 의해 전기에너지가 단락되어져 가열탱크(20)의 온도가 서서히 내려가게 된다.

상기와 같이 가열탱크(20)의 온도가 85℃~88℃에서 서서히 내려가 79℃~80℃에 이르게되면 상기 가열탱크920) 내의 팽창공기의 량이 줄어들어 진공압이 발생하게 된다.

상기와 같이 진공압이 발생하면 체크밸브(50)의 개폐부재(51)의 차단돌기(51a)가 커버체(53)의 물유입공(53a)으로부터 이격되어지게 된다.

상기와 같이 개폐부재(51)의 차단돌기(51a)가 커버체(53)의 물유입공(53a)으로부터 이격되어지면, 물탱크(10)의 물이 가열탱크(20)로 도6에서와 같이 공급되어지게 되는 것이다.

상기에서 기술한 원리에 의해 가열탱크(20)로부터 생산된 난방수가 난방패드(30)로 지속적으로 순환됨과 동시에 난방패드(30)를 돌아나온 난방수는 물탱크(10)로 유입되어 상기 가열탱크(20)로 재공급되어지게 되는 것이다.

도 1은 본 발명에 의한 난방기기의 난방수 흐름 전개도.

도 2는 본 발명에 의한 난방기기의 요부를 발췌한 사시 구성도.

도 3은 본 발명에 의한 난방기기의 요부를 발췌한 단면도.

도 4는 본 발명에 의한 난방기기의 가열탱크에 물이 가득 채워진 상태에서의 체크밸브의 작동 상태를 보인 예시도.

도 5는 본 발명에 의한 난방기기의 가열탱크에서 생산된 물이 빠져 난간 직후의 체크밸브 작동 상태를 보인 예시도.

도 6은 본 발명에 의한 난방기기의 가열탱크에서 생산된 물이 순환되고 난 후, 체크밸브가 개방되어 물탱크로부터 물이 공급되는 과정을 보인 예시도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 물탱크 11 : 투시창

13 : 몸체 14 : 공기통로부재

55 : 작동봉 16 : 체크밸브변

17 : 개폐볼 18 : 마개밸브

20 : 가열탱크 21 : 가열히터

22 : 바이메탈식온도감지기 23 : 난방수배출관

30 : 난방패드 31 : 호스

40 : 보조탱크 41 : 배출관

50 : 체크밸브 51 : 개폐부재

52 : 부력부재 53 : 커버체

60 : 난방수이송관 70 : 유입순환관

80 : 배출순환관 90 : 온도조절기

Claims (1)

1. 물탱크(10)와;

   상기 물탱크(10)가 직결됨과 동시에 유입된 물에 의해 부양되어서 개폐부재(51)의 하부를 받쳐주는 부력부재(52)와, 가열탱크(20)가 가열되어 윗쪽공간에 발생하는 팽창압력 및 부력부재(52)가 밀어올리는 힘에 의해 커버체(53)의 물유입공(53a)을 차단할 뿐만 아니라, 난방수의 배출로 윗쪽공간에 팽창공기의 량이 줄어듬과 동시에 부력부재가 하강하면 차단돌기(51a)가 물유입공(53a)으로부터 이격되어져 물이 물이송로(51b)를 거쳐 부력부재(52)의 물이송로(52a)를 따라 유입되어지도록 하는 개폐부재(51)로 된 체크밸브(50)가 상부에 설치되어 있고, 물이 끓을 때 발생하는 기포의 생성을 줄여 기포로 인해 발생하는 소음을 절감시킬 수 있도록 가열히터(21)가 가열탱크(20)로 공급된 물의 중심에 위치할 수 있도록 대각선을 이루며 설치되어 있으며, 외측에는 가열히터(21)가 적정 온도까지만 가열되어질 수 있도록 전기에너지의 공급을 제어하는 바이메탈식온도감지기(22)이 설치되어 있는 가열탱크(20)와;

   상기 가열탱크(20) 일측으로 이웃하여 상기 가열탱크(20)의 일측 하단으로 형성된 난방수배출관(23)에 연결되는 난방수이송관(60)을 통해 가열탱크(20)로부터 난방수가 유입됨과 더불어 열팽창된 난방수의 순환 유속을 낮추어 난방수 순환시 발생되는 소음 및 진동을 절감시키는 역할을 하고, 유입된 난방수는 지그재그 패턴을 이루며 배하여진 난방패드(30)의 난방호스(31)로 순환시킬 수 있도록 유입순환관(70)을 매개로 난방호스(31)와 연결되는 배출관(41)으로 이루어지며 물주입구(12)가 설치되어 공기압의 발생을 해소시킴과 동시에 물의 누수를 차단할 수 있도록 된 마개밸브(18)가 설치되어 있고, 저장된 물의 양을 확인할 수 있도록 된 투명창(11)을 설치되어 있는 보조탱크(40)와;

   상기 보조탱크(40)으로부터 난방수가 순환 공급되어지는 난방호스(31)가 지그재그의 패턴을 이루며 배하여져 있고, 배출순환관(80)에 설치되어 온도조절기(90)를 조절하여 조정된 시그널에 따라 그에 해당하는 온도의 온수가 가열 유지되도록 감지하는 바이메탈식 온도감지기(100)로 이루어진 난방패드(30)로 구성됨을 특징으로 하는 온수를 이용한 난방기기.

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