KR20140091423A - 휴대용 온수보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보충수통을 열교환기로 활용한 온수순환기능을 갖춘 휴대용 온수보일러에 관한 것으로서, 온수매트에 전기 순환펌프와 같은 동력원 없이 온수를 지속적으로 공급하기 위한 가열통과 순환된 순환수가 들어오는 보충수 물통이 상부 또는 외측부로 분리되어 있는 형태의 온수보일러로 가열통과 물통이 이격 분리 되어있어 가열통의 온도 및 압력상승에 영향을 주지 않도록 구성하며 가열에 소요되는 열원을 최소화 할 수 있는 것이 특징이며, 보충수 물통을 열교환기로 활용 보충수 물통에 나선형 복수로 권회하여 설치된 열교환 배관을 통해 가열통에서 나온 고온 고압의 온수가 배관을 지나 가면서 보충수 물통의 온도는 높이고 온수의 온도는 섭씨80도 이하의 쾌적한 온도의 온수로 낮춰 온수가 매트로 유입되도록 구성하고, 가열통에서 온수가 모두 방출된 후 발생하는 증기가 보충수내 열교환 배관을 지나가면서 물로 액화 되도록 하며, 입수부와 출수부에 각각 체크밸브를 설치, 보충수통 열교환배관의 열교환시 증기가 액화되어 발생하는 진공압을 이용하여 물이 가열통으로 자동 보충되도록 구성하여 지속적으로 반복 동작하는 무동력 휴대용 온수보일러에 관한 것으로 가열통 내측에는 하단부 바닥까지 연결된 출수부 토출관과 가열통 상단부에는 입수부 입수관이 가열통 상단부에서 가열통 10%이상 위치에 돌출되어 동파를 방지하도록 구성하고, 매트연결구가 보일러 몸체 보충수통 측벽에 수직 상향으로 구성하거나, 하단에 ‘L'자형으로 구성되어 보일러 손잡이의‘U'자형 고리에 연결되어 매트호스를 열로부터 보호할 수 있도록 구성된다.

Description

휴대용 온수보일러 {Portable Water-Hot Boiler}

본 발명은 보충수통을 열교환기로 활용한 온수순환기능을 갖춘 휴대용 온수보일러에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 야외활동 중 보온을 위한 다양한 형태의 온수매트에 전기를 사용하는 순환펌프와 같은 동력원 없이 온수를 지속적으로 공급하기 위한 가열통과 순환된 순환수가 들어오는 보충수 물통이 상부 또는 외측부로 분리되어 있는 형태의 온수보일러로 가열통과 보충수 물통이 이격 분리 되어있어 열원의 소모를 최소화하며 가열시간을 단축하고, 보충수 물통내부에 열교환 배관을 나선형 복수 권회하여 구성하고 토출부의 고온 고압의 온수를 쾌적한 온도로 감쇠하여 온수매트로 공급하고, 열교환 배관에서 증기의 응축하는 진공압을 이용하여 가열통에 물을 자동 공급하는 구조에 의해 열효율을 높이고 소음을 억제하는 효과적인 온수보일러에 관한 것이다.

일반적으로 휴대용 온수보일러는 전기를 사용하는 순환펌프식과 센서제어식이 있으며, 전기를 사용하지 않는 보일러는 나선코일형 배관에 직접 가열하는 방식과 압력통을 가열 스팀을 이용한 방식등 다양한 형태로 제작되어 휴대용 온수보일러로 제작되고 있다.

한편, 최근 주 5일 근무제로 인한 휴일 레저활동으로 캠핑이나 낚시등 야외활동이 늘어나고 있으며, 야외활동에 보온을 하기 위한 수단으로 화재위험이 적고 질식의 위험이 없는 온수매트를 이용한 보일러의 사용이 늘고 있으며, 가정에서도 보조난방 기기로 온수매트의 사용이 나날이 늘어나고 있는 실정이다.

그러나, 기존의 전기방식의 휴대용 온수보일러는 재난으로 인한 정전이나 야외활동시 전기가 없이는 온수순환이 안되어 작동이 불가하여 휴대성은 좋으나 항상 불편함과 불안함을 감수해야하는 단점이 있다.

또한, 전기가 필요없는 기존의 휴대용 무동력 보일러는 코일형 배관에 가열하거나 가열통에 가열하여 온수를 공급 하는데, 공급되는 온수가 온수매트로 직접 연결되어 있어 고온의 물이 온수매트로 흘러들게되고 증기가 포함되어 배출되며, 이는 토출수의 온도증가로 인한 화상위험과 호스내부 증기의 소음발생, 호스내부 공기로 인한 순환이 안되거나 순환이 약해지는 등 문제점이 발생하게 된다.

그리고 기존의 휴대용 무동력 보일러 장치들은 가열통의 크기가 크거나 물통과 결합된 형태로 되어있어 가열통의 온도상승이 늦어지는 영향을 주게되며 이는 스팀이 발생하는데 더 많은 시간이 소요되어 많은 양의 열원이 공급되어야 스팀이 발생하는 형태로 되어있기 때문에 연료의 소비가 많은 문제점을 안고 있다.

그리고, 기존의 대부분 휴대용 무동력 보일러 장치는 작동시 물통의 수압차를 이용 가열통의 입수부의 체크밸브를 개방하도록 되어있으나 이 경우 높은 수압을 위해 물통의 크기가 크고 높아지며, 이에따른 부피 증가로 소형화가 곤란하고 필요한 물의 양이 증가하는 등 야외활동에 불편한 문제점을 가지고 있다.

그리고 코일형의 배관에 직접가열하는 보일러 형태는 열원이 코일배관에 직접 닿아야 가열되는 형태를 사용하는 열원의 특성상 국부에 집중되는 반복되는 열의 산화작용으로 인한 코일배관이 약해지는 현상으로 균열과 녹이 발생할 수 있으며, 동계 혹한시 미사용 방치될 경우 내부의 공기층이 적어 동파로 인한 파손이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

그리고 대부분의 야외용 보일러는 동파방지를 위해 사용시 부동액을 혼합하여 사용하고 있으며 야외에서 사용 후 회수하지 않고 물과 함께 버리기 때문에 자연훼손이 발생할 수 있는 문제점이 있어 보일러 동파방지에 대한 필요성이 있다.

따라서, 본발명의 주목적은 순환펌프와 같은 전기를 사용하는 순환장치 없이 열원의 화력에 의해 물이 자동 순환되고, 열원의 세기에 따라 물의 순환 속도 및 횟수가 조절 가능하도록 하는데 있다

아울러, 본 발명의 다른 목적은 보충수 물통을 열교환기로 활용해 토출부의 온도를 일정한 섭씨 80도 이하로 유지하여 화상위험과 호스내 증기로 인한 소음 발생 방지, 그리고 공기방울로 인한 순환 저해요소를 제거 하는데 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 본체 보충수 물통과 열가열통을 분리 이격하여 보충수 물통의 열간섭 없이 소량의 열원으로 열가열통에 빠르게 고온 고압의 액체가 발생 할 수 있도록 하고, 열가열통으로 유입되는 보충수를 열교환기로 간접 가열하여 보충수 온도를 높임으로서 적은 열량으로 장시간 꾸준히 사용할 수 있도록 하여 잦은 연료 교체를 방지 하는데 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 본체 보충수 물통을 열교환기로 활용 배관내 물이 지나간 후 증기가 지나갈때 액화 응축되는 감압현상을 이용 배관내 진공압이 발생하면서 출수부의 체크밸브는 차단되고 입수부의 체크밸브는 개방되는 상호작용으로 열가열통의 물을 자동 보충하는데 있다.

그리고 수압차에 의한 입수측 체크밸브 개방의 방법이 아닌 열교환기에서 증기가 액화되는 응축압으로 체크밸브가 개방되므로 보충수 물통의 크기가 작아도 되어 부피를 최소화하여 휴대가 간편하고 제작비가 줄어드는 장점이 있으며, 보충수통의 높이가 상부가 아닌 측부에 위치하고 있어도 열교환에 의한 수축작용으로 물이 자동으로 공급되므로 보충 통의 구조를 다양하게 응용할 수 있는 장점이 있다.

또한, 보충수 물통을 직접 가열하는 형태가 아닌 열교환에 의한 간접 가열형태로 물의 온도가 일정온도 섭씨80도 이하로 유지되어 끓지 않고 뚜껑으로 닫혀있어 물의 증발로 인한 추가 물보충이 발생하지 않는 장점이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 혹한시 보일러 미사용으로 인한 내부 가열통의 동파 방지와 배관 동파 방지를 위한 방법으로 가열통 내측 상부에 공기층을 두어 가열통 동파방지를 예방하며, 배관측 밸브 연결부 양측에는 신축성 있는 호스로 연결하여 배관 및 밸브 동파를 방지하는데 있다.

마지막으로 본 발명의 다른 목적은 주변에서 쉽게 구할 수 있는 다양한 열원을 사용할 수 있도록 하기위해 바닥면을 넓고 평평하게 구비하여 가스버너와 같은 불이 직접 닿는 열원 외에도 연탄난로, 전기곤로 등 평평한 바닥면을 이용한 다양한 열원을 쉽게 활용할 수 있다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 온수보일러는, 온수온도와 압력이 발생하도록 가열을 위한 가열통과 가열통 상부를 나온 고온 고압의 온수가 유입되는 보충수 물통이 상부 또는 외부로 이격되어 마련되고, 가열통에서 나온 고온 고압의 온수가 보충수와 열교환을 할 수 있도록 보충수 물통내부를 나선형으로 복수로 권회하여 배관을 구성하고, 동파방지를 위한 신축성 호스를 배관에 구성하고, 호스 말단에 역류방지 체크밸브를 구성 후 보충수통에 호스 연결구를 마련하여 보일러매트와 보충수통 연결을 쉽게 연결하여 온수를 공급하며, 보일러매트를 통과한 환수는 보충수통 호스 연결구를 통해 보충수통으로 다시 유입되며, 가열통에서 온수가 모두 나오면 발생하는 스팀이 보충수 물통내부의 열교환 배관을 지나면서 응축되면 진공압력이 발생되며, 이때 보충수통에 설치된 입수용 역류방지 체크밸브는 가열통 상부에 구성하여 체크밸브가 개방되면서 보충수가 가열통으로 빠른 유속으로 재유입되고, 보충수가 일정 수위로 상승하면 체크밸브가 닫히면서 가열통의 온도와 압력이 상승, 가열통 하부에 위치한 출수용 배관구를 통해 온수가 다시 출수되도록 하여 반복적이고 지속적인 순환이 이루어 지도록 하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따르면, 보충수통에 열교환을 위한 배관을 구비하여 가열통을 나온 고온의 온수와 스팀이 보충수통의 물과 열교환을 거쳐 온수매트에 적정온도인 섭씨80도를 공급할 수 있도록 구성한 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따르면, 입수와 출수측에 역류방지 체크밸브를 각각 구비하여 가열통에 지속적으로 급수 할 수 있도록 하고 보충수통에 설치된 열교환 배관을 지나가는 스팀의 응축작용시 발생하는 진공압력으로 입수측의 체크밸브가 자동 개폐되도록 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따르면 가열통과 보충수통 연결부와 연결배관은 열전도율이 높은 금속재질로 밀봉되어 열교환에 도움을 주고 스팀발생 소음을 최소화 하며 나선형 배관구성으로 스팀의 수격 현상에 의한 소음을 최소화 하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 보충수통의 크기는 가열통의 2배 이상 크기로 구성하여 상부 또는 외측부에 자유롭게 설치하여 외형과 구조를 다양하게 응용할 수 있으며, 압력통의 크기를 작게할 경우 소형화 제작이 가능한 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 온수매트를 통과한 저온의 환수는 환수구를 보충수통에 연결하여 보충수의 과열을 방지하면서 열원의 낭비를 최소화 하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 본 발명에 따르면, 압력통 상부에 압력통 체적 10%이상 공간의 공기층을 두어 동파를 방지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 본 발명에 따르면, 배관과 밸브사이 연결구를 신축성 호스로 연결하여 배관과 밸브의 동파를 방지하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 온수보일러 바닥면인 압력통은 넓고 평평하게 구성하여 다양한 열원을 이용한 가열이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 온수보일러는 온수매트로 유입되는 온도를 섭씨 80도 이하로 유지하여 쾌적한 난방과 화상예방을 할 수 있으며, 수증기와 기포를 최대한 제거하여 배출함으로써 향상된 순환 효율을 높이는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 가열통과 보충수통을 분리 이격 설치하여 가열통과 보충수통의 열간섭 없이 고온의 온수와 스팀발생을 보다 빠르게 가열할 수 있어 가열효율 증대로 인한 연료절약과 온수 및 증기의 발생시간을 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 온수보일러는 온수매트에서 환수되는 저온의 물이 보충수통으로 유입되어 열교환을 함으로써 열원의 낭비를 방지하면서 기포를 효과적으로 제거하는 효과가 있다.

아울러, 본 발명의 보충수통의 열교환을 거친 섭씨 80도 이하의 보충수는 다시 가열통으로 유입되어 가열통의 온수 및 증기발생 시간을 단축시킬 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 보충수통의 온도는 상시 섭씨 80도 이하로 유지되므로 배관과 체결하는 체크밸브와 연결관은 고온용 재질이 불필요 하여 신축성 경량소재의 밸브와 호스를 사용할 수 있어 제작비 절감과 경량화, 밸브 수명연장에 효과가 있다.

그리고, 본 발명의 압력통은 열원의 가열 특성상 하부측에 가열을 하게되는데 압력통 상부측 10%이상의 공기층을 두어 압력통 상부측과 닿는 면적을 최소화 이격되어 가열효율을 증대시키며, 혹한시 압력통 동파로 인한 파손을 예방하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 보충수통 배관부의 신축성 소재 밸브 연결호스는 혹한시 배관의 동결로 인한 배관 및 밸브류 파손을 방지하고, 동결시 해동작업 및 부품 보수교체 등 유지관리가 용이한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 온수보일러 구성도.
도 2은 본 발명의 온수보일러의 배관을 표시하는 단면도.
도 3은 본 발명의 온수보일러 배관내 유체의 흐름을 표시한 개략도.
도 4은 본 발명의 보일러와 온수매트의 연결을 도시한 개략도.
도 5은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수보일러 변형예를 도시한 개략도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수보일러 변형예를 도시한 개략도.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온수보일러 변형예를 도시한 개략도.

이하, 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위해 생략한다.

먼저, 도 1 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 온수보일러는 난방을 위한 온수보관 및 열교환을 하는 온수보일러보충수통(100)과, 열원(140)에 직접 닿아 온수를 가열하는 가열통(110)와 난방을 위한 신축성 배관으로 구성된 온수매트(200)으로 구성된다.

보충수통(100)에 물을 표준수위선(130)까지 보충하고 30초가량 지나면 물이 가열통 입수관으로 흘러들어가면서 가열통 내부의 가열수조에 최대수위(112)까지 물이 흘러들어 가열통 출수부 토출관(111) 하단까지 물이 들어오게 되고, 이때 매트 출수부 연결부(106)에 매트호스를 연결하고 매트 환수부 연결부(105)에도 호스를 연결한 후 열원(140)에 열을 가하면 가열통(110) 내부에 온도상승에 따라 물이 팽창하면서 가열통 출수부 토출관(111)을 거쳐 열교환배관(111)으로 물이 올라가고 이어 출수부 체크밸브(102)를 지나 온수매트(200)으로 물이 흘러 들어가게된다

이때 처음 작동시에만 1회 온수매트에 유입되는 물의 양만큼 물을 보충수통(100)에 보충해주면 이후부터는 보충이 필요없이 원활히 물이 순환되게 된다.

또한 처음 작동시 1회는 온수량이 열교환배관(101)내 채워져 있지 않으므로 배관을 지나면서 약간의 기포 소음이 발생하게되고 스팀이 온수매트(200)로 유입되지만, 2회 작동시부터는 정상적으로 토출량과 입수량이 안정을 찾고 지속적인 반복 순환작용을 개시한다.

여기서, 온수의 반복 순환 토출과 유입의 과정을 살펴보면, 가열통(110)내부에 있던 온수가 모두 가열통 출수부 토출관(111)으로 빠져나가게 되면 가열통(110) 내부에는 높은 압력의 증기만 남게 되고, 뜨거운 증기가 가열통 출수부 토출관(111)을 따라 열교환배관(101)으로 흘러 올라가면 보충수통에 담겨있는 보충수와 열교환을 하면서 급격히 냉각되며, 이때 응축으로 발생하는 진공압이 발생하면서 출수부 체크밸브(102)가 차단되고 반대로 입수부 체크밸브(103)는 개방되어 빠른 유속으로 보충수가 가열통(110)내부로 유입되게된다.

이때, 1차 물이유입되어 가열통(110) 바닥면과 접촉을 하게되면 더 강한 진공압이 발생해 입수부 체크밸브(103)는 완전 개방되고 더 빠른 유속으로 보충수통(100)의 물이 가열통 입수관(113)을 통해 가열통(110)으로 빨려들어가게 된다.

이러한 진공압에 의한 물의 보충현상은 다른 기존 온수보일러에도 동일한 방식으로 적용되는 사례를 볼 수 있으나, 대부분 위치에너지를 이용한 물의 수압을 통한 체크밸브 개방이 되는데 반해, 본 발명의 온수보일러는 보충수통(100)에 구성한 열교환배관(101)을 거치면서 온도차에 의한 진공압에 의해 입수부 체크밸브(103)가 개방되는 차별점을 가지고 있으므로, 수압을 위한 큰 물통으로 인한 부피를 차지하지 않게 되어 소형으로 제작이 가능하며, 열교환배관(101)이 금속관으로 되어있어 응축소음이 발생하지 않는 특징을 가지고 있다.

상기 가열통(110)의 내부에 위치한 가열통 입수관 수위(114)까지 물이 차오르게 되면 지속적인 열원에 의해 다시 팽창을 하게되고 가열통 출수부 토출관(111)으로 가열된 온수가 압력에 의해 밀어내지며 열교환배관(101)로 흘러들어간다 이때 입수부 체크밸브(103)은 반대측으로 유체가 흘러가지 않도록 차단되어 진다.

상기 가열통의 가열에 따라 순환이 원활이 이루어지면 열원(140)의 세기를 최소화력이나 적정화력으로 조절하여 순환의 주기를 조절하여 보일러 화력을 설정한다.

이때, 실내에서 사용시 불의 세기가 지속적으로 강할 경우

순환수의 공급은 자주 발생하게 되나 소형으로 제작된 보일러의 특성으로 인해 보충수통(100)의 열교환배관(101)의 온도가 급상승 하게되어 열교환배관(101) 외벽에 기포가 발생하게 되고, 열교환기내 증기의 응축이 발생하지 않아 급수가 원활이 이루어지지 않는 증상이 발생하므로, 실내에서 사용시 열원은 최초 2회 작동 이후에는 최소한으로 조절해야 원활한 보충이 이루어지게 된다. 이러한 현상은 실내에서 사용시 본 발명 보일러의 약점으로 부각될 수 있으나, 이는 최소한의 열원으로 최대의 효과를 얻기위해 설계된 본 발명 온수보일러의 특성이며, 2회 작동을 하게되면 온수매트 전체에 물이 퍼지게 되어, 온수매트(200)내에 있는 온수의 잠열로 인해 불조절을 낮게 해도 지속적으로 따뜻한 온수가 온수매트로 공급되고, 온수매트를 통과한 미지근한 물이 보충수통(100)으로 환수되게 되어 작동이 원활이 이루어 지게 된다.

또한, 본 발명기기를 야외에서 사용할 경우 외부온도의 영향에 따라 불조절의 세기를 적절히 조절해주어야 하는데, 야외 활동의 특성상 영하권의 기온에서는 보충수통의 온도가 평균 섭씨50도~75도로 유지되며 혹한의 기온에서는 더 낮은 온도로 내려가므로 야외활동 동계 사용시에는 강불로 사용해도 기능에 문제되지 않으며, 외부온도가 내려가면 더 작동이 잘 되는 구조로 설계된 본 발명 온수보일러의 장점이 된다.

여기서, 매트 출수부 연결부(106)를 지나가는 온수의 온도는 섭씨 80도 이며 보충수통의 온도 또한 섭씨 80도이하를 유지하게되며, 온수매트를 지나 환수부 연결부(105)를 통해 들어오는 저온의 물은 보충수통에서 열교환이 되어 평균 섭씨 75도 내외로 내려가게된다.

상기 열교환배관(101)은 열교환 용적률을 확대시킬 수 있도록 복수로 권회시킴으로써, 충분한 열교환이 이루어져 증기가 배출되지 않도록 한다.

또한, 가열통 출수부 토출관(111)의 배관입구와 가열통(110) 바닥면의 간격은 최대한 바닥에 가깝게 구비하여 토출수가 빠른 시간에 모두 빨려 올라갈 수 있도록 구성하여 수증기 압으로 인한 내부압력 증가를 최대한 제거 할 수 있도록 구성한다.

상기 가열통 출수부 토출관(111)과 가열통(110) 바닥면의 간격은 통상 1mm이하로 구성하면 원활한 온수배출과 수증기의 빠른유입이 가능하고, 1mm이상으로 구성시에는 가열통(110) 바닥면의 온수가 모두 배출되기 위해서는 시간이 과다 소요되고 온수가 배출되기위한 증기압이 계속 발생하면 보충수 물통(100)의 열교환에 한계점이 발생하게 되어 증기압으로 인한 배관온도와 압력상승으로 체크밸브(102) 수명을 단축시키며, 배관내 소음발생 및 보충수통(100) 온도를 과열시키는 원인이 발생하여 증기의 응축이 발생되지 않는 작동불능의 상태가 되기 때문에 토출관의 바닥면의 닿는 높이는 1mm이하로 구성하여야 한다.

상기 가열통 출수부 토출관(111)의 확대도와 같이 배관의 입구 형상을 ‘ㄷ’ 자 요철형태로 구성하면 견고히 바닥면과 밀착되어 결함을 예방할 수 있다.

여기서, 가열통(110)의 크기는 온수매트(200)의 내부에 필요한 유체의 량을 기준으로 제작하여 1회에 전량이 순환할 수 있도록 하며 이크기는 기능에 영향이 없으므로 크기의 증감이 가능하다.

또한, 보충수통(100)의 크기는 가열통(110)의 2배수 이상의 크기로 구성하여 유체의 원활한 열교환 및 여유분의 물을 보관하도록 하며 최소 2배수의 물을 보관하여야 장시간 사용시 일부 증발되어 없어지는 물의 수량과 열교환시 작동하는 배관내 증기의 원활한 응축작용을 유도할 수 있게된다.

상기 보충수통(100)은 가열통(110)의 상부에 구성하는 것이 바람직하나 도면 6의 가열통(110) 외측부에 보충수통(100)을 구성하여도 기능에 영향을 주지 않으므로 변형이 가능하며, 이때 보충수통(100)과 가열통(110)의 연결은 보충수통 측부와 가열통 상부 수직관을 수평으로 배관용접 또는 나사체결로 연결하여 밀폐하여야 하며, 가열통(110) 상부에 수직으로 입출수 배관을 연결하여야 원활한 증기의 배출을 유도할 수 있으며,가열통(110)의 하부에 보충수통(100)을 구성시에는 입수부의 압력에 영향을 주게되어 작동이 안되므로 바람직하지 않다.

또한, 보충수통(100)과 가열통(110)의 간격은 최소 5mm이상 이격되어 가열통(110)의 고온의 열이 보충수통(100)의 저온의 열에 직접 간섭을 주지 않게 구성하며 이격 간격없이 서로 밀착될 경우 가열통 내의 온수발생과 증기유출 시간이 길어지고, 반대로 보충수통의 온도가 상승되어 열교환이 이루어지지 않으므로, 가열통의 재급수가 이루어지지 않게 되는 증상이 발생하므로, 이격 간격은 최소5mm이상 유지하는 것이 바람직하다.

그리고, 열교환배관(101)과 출수부 체크밸브(102) 사이에는 신축성 호스(107)로 연결하여 동파방지 및 손쉬운 밸브 유지보수를 할 수 있도록 하며, 입수부 체크밸브(103)도 신축성 호스(107)를 양측에 연결하여 동파방지 및 유지보수를 용이하게 할 수 있도록 한다.

또한, 가열통 입수관(113)은 물의 결빙시 부피팽창률 10%를 고려하여

가열통(110)의 상단부에서 10%이상의 지점에 가열통 입수부 수위조절관(114)을 구성하고 가열통 최대수위(112)를 유지할 수 있도록 구성하여 가열통 상부에 생성되는 공기층을 통해 혹한기 미사용 방치시 동파로 인한 가열통(110) 균열을 방지한다.

그리고, 도 7과 같이 가열통 입수관(113)은 가변식 수위조절밸브(109)를 구비하여 밸브내에 수위를 조절할 수 있도록 구성하여, 온수매트의 크기와 소요되는 난방용량에 따라 높낮이를 조절하여 필요한 만큼의 온수를 공급할 수 있도록 하여 효율적인 난방이 되도록 한다.

그리고, 온수보일러 몸체에 연결된 손잡이(120)는 상부에 위치하여 온수매트에 연결하는 호스를 지지할 수 있는 호스 지지대(121)을 구조하여

고온의 열원(140)과 가열통(110)의 열로 인한 균열 및 파손을 방지 할 수 있다.

여기서, 매트 환수부 연결부(105)와 매트 출수부 연결부(106)은 도면 5 와 같이 보충수통(100)의 바닥면에 ‘L’형으로 구성(108)하여 보충수 바닥면 배관용접이나 나사체결 방식으로 연결할 수 있으며 이러한 형태의 변형은 기능에 영향이 없으므로 측면이나 하단에 자유로이 적용이 가능하다

마지막으로 사용을 마친 온수보일러는 온수매트(200)와 연결구(105),(106)를 해제하고 보충수통(100)과 가열통(110)의 물을 쏟아 버리면 되는데, 이때 배관내부(101)와 가열통(110) 바닥면에 소량의 물이 남아있게 되는데 이때는 출수부 연결부(106)에 도구를 사용해서 내부의 물을 제거하거나, 도구없이 가열통(110)을 열원(140)의 중간세기로 30초 가량 가열한 후 열원(140)을 신속히 차단하면 내부에 남아있는 소량의 물이 수증기로 모두 배출되어 청결한 보관 및 녹이 생기지 않아 관리가 용이하게 되며, 이는 가열통 하단에 퇴수밸브를 설치하면 쉽게 해결이 가능하나 밸브의 추가 설치는 무게 및 부피가 증가하게 되고 제작단가 상승의 원인으로 적용하지 않는다.

혹한기 미사용으로 보일러 내부가 결빙시에는 파손은 되지 않으나 압력통(110)에 열을 가하면 보충수통(100)의 배관이 해동되지 않아 파손될 수 있으므로, 보충수통(100)에 뜨거운 물을 부어 열교환 배관(101)과 체크밸브(102),(103)를 먼저 해동하고, 이어서 가열통에 열을 가하면 원활히 보일러 장치를 정상 가동할 수 있게 된다.

본 발명의 휴대용 온수보일러는 바닥면이 넓고 평평해 휴대용으로 적합한 다양한 열원을 사용할 수 있는 기능을 제공하여 주변에서 쉽게 얻을 수 있는 열원인 가스 스토브, 고체연료, 알콜, 휘발유, 석유, 화목, 숯, 석탄, 연탄, 전기스토브, 전기난로 등의 다양한 연료를 이용할 수 있다.

이러한 본 발명의 휴대용 온수보일러는 전기동력원 없이 일정한 온도의 온수를 지속적으로 공급하면서, 무엇보다 화상과 동파발생에 대한 불안함 없이 항상 쾌적한 난방기능을 제공하도록 한다.

100 : 온수보일러 보충수 물통 101 : 열교환배관
102 : 출수부 체크밸브 103 : 입수부 체크밸브
104 : 보충수 평균수위 105 : 매트 환수부 연결부
106 : 매트 출수부 연결부 107 : 신축성 배관연결부
108 : L자 연결구 109 : 수위조절 밸브
110 : 온수보일러 가열통 111 : 가열통 출수부 토출관
112 : 가열통 최대수위 113 : 가열통 입수관
114 : 가열통 입수부 수위조절관 120 : 온수보일러 손잡이
121 : 호스 U형 지지대 130 : 온수보일러 뚜껑
140 : 온수보일러 열원 200 : 온수매트

Claims (8)

1. 온수보일러 몸체의 보일러 가열통(110)과 보충수통(100)이 서로 상하로 이격되어 구성하고, 보일러 가열통(110)과 보충수통(100)은 서로 배관이 관통할 수 있는 연결공과 이를 연결하는 배관을 용접이음 또는 나사체결로 연결하고, 상부 보충수통(100)에 열전도율이 좋은 금속재질의 열교환배관(101)을 나선형 복수로 권회하여 구성하여 가열통에서 나오는 고온 고압의 온수와 증기를 보충수통의 물과 열교환시켜 온도를 일정하게 감쇠시켜 배출하는 보충수통내에 구성된 열교환배관과;
   
   상기 보충수통(100) 내부에 구성한 열전도율이 좋은 금속으로 된 열교환배관(101)내부에 가열통(110)에서 나온 고온 고압의 증기가 지나갈 때 발생하는 온도차로 열교환시 증기가 응축되며 발생하는 진공압이 발생하는 현상을 활용한 출수측에 구성된 체크밸브(102)자동폐쇄와 입수측에 구성된 체크밸브(103) 자동개방에 의한 가열통 자동급수 공급부와;
   
   상기 온수보일러 가열통(110)에 구비된 온수의 빠른 토출과 증기의 최소량 발생을 위한 가열통 하단까지 연장된 가열통 출수부 토출관(111)을 용접이음 또는 나사체결로 구비하고, 가열통 출수부 토출관(111) 배관입구가 가열통(110) 바닥면과 최대한 밀착하여 구성한 가열통 출수부 토출관(111)과;
   
   상기 온수보일러 가열통(110)에 보충수를 공급하기 위한 가열통 입수관(113)이 가열통 상단에 용접이음 또는 나사체결로 연결되어 구성되는 것을 포함하는 온수보일러
2. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러 가열통(110)에 구비된 온수의 빠른 토출과 증기의 최소량 발생을 위한 가열통 출수부 토출관(111)의 배관입구가 가열통(110) 바닥면과 1mm이하 간격 이하를 유지하는 가열통 출수부 토출관(111)을 포함하는 온수보일러
3. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러 가열통(110) 상단부에 구비된 동절기 동파방지를 위한 가열통 최대수위조절(112)을 위한 공기층을 생성하기 위해 가열통(110)크기의 상부에서 10% 이상의 지점까지 연장하여 구성한 가열통 입수부 수위조절관(114)을 구비한 온수보일러
4. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러 가열통(110) 상단부에 구비된 가열통에 유입되는 온수의 수위를 상황에 따라 조절할 수 있는 가변식 수위조절밸브(109)을 구비하여 온수매트의 크기와 필요한 난방용량의 변화에 따라 토출되는 온수량을 보충수통 바닥에서 배관 내부로 관통하여 쉽게 조절할 수 있는 가변식 수위조절밸브(109)를 구비한 온수보일러
5. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러 보충수통(100)에 구성하여 동절기 배관과 밸브의 동파방지와 유지보수를 편리하게 하기위한 열교환배관(101)과 체크밸브(102),(103)를 신축성 호스로 연결하는 신축성 배관연결부(107)를 구성하는 온수보일러
6. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러와 온수매트(200)를 연결하는 보일러 상부 수직형 연결구(105),(106)를 보충수통(100)에 부착하고 온수매트(200) 호스를 열원(140)으로부터 보호하기 위해 몸통에 부착한 손잡이(120)에 U자형태 2개의 홀을 구성한 온수매트 지지대(121) 장치를 포함하는 온수보일러.
7. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러와 온수매트를 연결하는 연결구(105,106)를 보충수통 하부에 ‘L’자 형태로 용접접합 또는 나사체결하여 물의 빠짐이 향상되게 장치한 수직형 ‘L'자 연결구(108) 장치를 구성한 온수보일러.
8. 제 1항에 있어서
   
   상기 온수보일러의 가열통(110)이 중앙하단에 있고, 가열통 상단에는 배관을 연결할 수 있는 공간을 구비하며, 보충수통(100)을 가열통(110) 상단이 아닌 가열통(100) 외측에 2배 이상 크기로 구성하여 가열통 상부와 보충수통 상부를 배관(113),(111)으로 결합한 형태로, 몸체 상단 중앙부에 온수매트를 연결하는 연결구(105),(106)를 구성하여, 휴대성과 수납성을 개선한 보일러 보충수 장치를 구성한 온수보일러.

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