JP2011080595A - パイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ワンタッチタイプで結合及び分離が可能なパイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステムを提供する。
【解決手段】パイプジョイントアセンブリーは、パイプ連結部、前記連結部に繋がれた収容部、前記収容部に備えられた案内部、及び前記案内部に繋がれた係合部が一体的に構成された雌部材；及びパイプ結合部、前記結合部に繋がれた被収容部、及び前記被収容部の外周面に備えられ、前記案内部を経って前記係合部に定着する係合体が一体的に構成された雄部材を含んでなる。
【選択図】 図１

Description

本発明はワンタッチタイプで結合及び分離が可能なパイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステムに係る。より詳しくは、雌部材の収容部に雄部材の被収容部を嵌合して回転させればワンタッチ方式で締結及び分離が可能であり、温水ボイラーシステムに適用する場合、温水ボイラーの移動、温水循環チューブの掃除など、温水ボイラーと温水循環チューブまたは温水マットを分解する場合あるいはボイラーまたは温水マットの分解及び再組立の際に便利性を極大化することができるパイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステムに関する。

従来のパイプジョイント、特に温水ボイラーのためのパイプジョイント製品の場合は、ワンタッチフィッティングまたはツータッチフィッティング、ソケットへの強制組立て、チューブバンドの締結などによって、温水ボイラーと温水循環チューブ及び温水マットのチューブ（温水循環チューブ）を連結する。したがって、連結時の困難さ、分解時の困難さ、そして使用中離脱の問題点を持つことになる。

これをより詳細に説明すると、図１２のような従来のワンタッチフィッティングの場合、組立て及び分解の便利性はあるが、使用条件が温水であるため、使用時間の経過によってチューブが軟質化し常温の状態より水密性が落ちて漏水の確率が高くなり、また使用中にチューブが折れるかあるいはチューブが動く場合も漏水発生の危険がある。

また、図１３のような従来のツータッチフィッティングの場合、ワンタッチフィッティングに比べ、温水の条件でも水密維持性は良いが、組立て及び分解の際に困難さがあり、さらにチューブに変形が発生してチューブを分解して再び組立てる場合に水密性が落ち、また新しく水密性を維持するためには一定の長さを切り捨てて使うため、浪費の問題がある。

ツータッチフィッティングの場合、フィッティングのチューブ組立部の外径が大きいから、フィッティングと組み立てられる部分のチューブを拡張した後に組立てるか強制で押し入れることで、組立てられながら自然に拡大されるので、後にキャップ（またはブッシング）を用いてもう一度締結することで水密を維持する。この際、キャップをフィッティングのネジ部に沿って締めながら、キャップの内径部が、既に拡張されて組立てられたチューブの外径部を一度押し付けて密着することになるが、キャップの角部によってチューブが損傷されるので、再使用の際、水密性に問題が生じる。

図１４のような従来のソケット強制組立ての場合は、ツータッチフィッティングと類似の方式でキャップが使われない。ソケットに離脱防止構造がチューブの内径より大きな寸法に形成され、ここにチューブを強制で押し入れればチューブはソケットの大きな寸法だけ拡張されて組立てられる。

したがって、チューブが拡張されたため、元の形状に戻ろうとする力でソケットと密着して水密を維持することになる。ここで、強制でチューブを組立てるためには、組立ての際に強い力を加えて組立てなければならないので、組立てに多大な力が必要であり、分解の際にも強い力で引くことにより分解が可能である。また、長期間の組立状態での使用後に分解すると、チューブが拡張されて内径が拡径されるので、再使用の際に漏水のおそれが高く、漏水を改善するためには、拡張された部位を切り捨ててから使わなければならないので、不便であり、浪費が発生する。そして、チューブの内圧が低圧の場合には問題とならないが、高圧作用時には内圧によってチューブが分解されて漏水が発生する。

また、図１５のような従来のバンドを用いる締結の場合は、ソケットに自然にチューブを押し入れて組立てるかあるいは少し強制で組立てることでチューブを組立てた後、外部からチューブバンドを用いてもう一度締める方式である。ここで、チューブバンドの使用により水密維持性は良いが、チューブバンドで密着させるためにチューブバンドを締めることにより、チューブの外径部が強制で縮小されるため、チューブの外径部で変形が発生し、ひどい場合には切れが発生する。そして、チューブバンドを締めるために付加の工具が必要で不便が発生し、さらに外部に付加のバンドを使用するため、外観がよくない。

一方、特許文献１の『温水マットのホース連結構造』には、マットの内部にジグザグ形に埋設されたホースの端部を前記マットの端部と一致させて切断することでホースがマットの外部に露出しないようにし、このホースの端部にプラグを設置し、前記プラグには、温水供給装置に連結されたホースをワンタッチ方式で着脱されるソケットを設置することにより、マットと温水供給装置が連結された温水ホースとの着脱を容易にすることはもちろんのこと、前記プラグとソケットを分離するときにもホースの内部に流入した水が外部に流出しないだけでなく、ホースがマットの外部に露出しないので、移動の容易性を提供する、温水マットのホース連結構造が開示されている。

しかし、前記特許文献１の場合には、配管の分離の際、ロック板を押してプラグを抜かなければならないため、両手を使用して分離作業を行わなければならないので不便であり、ロック板を強く押せばボイラーが倒れて漏水が発生する危険があり、温水がこぼれる場合、火傷の危険まで存在するという欠点を持つ。

大韓民国特許発明第０７７２６９６号明細書

したがって、本発明は前記のような従来の問題点を解決するためになされたもので、雌部材の収容部に雄部材の被収容部を嵌合して回転させれば、ワンタッチ方式で締結可能で分離も可能であり、温水ボイラーシステムに適用する場合、温水ボイラーの移動、温水循環チューブの掃除など、温水ボイラーと温水循環チューブまたは温水マットを分解する場合、あるいはボイラーまたは温水マットを分解するか再び組立てるとき、便利性を極大化することができるパイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステムを提供することを目的とする。

また、本発明は、雌部材の係合部に、前記係合体のための離脱防止手段を導入することで雄部材と雌部材の任意分離の危険を除去することができるパイプジョイントアセンブリーを提供することを他の目的とする。

前記のような目的を達成するために、本発明は、パイプ連結部、前記連結部に繋がれた収容部、前記収容部に備えられた案内部、及び前記案内部に繋がれた係合部が一体的に構成された雌部材；及びパイプ結合部、前記結合部に繋がれた被収容部、及び前記被収容部の外周面に備えられ、前記案内部を経て前記係合部に定着する係合体が一体的に構成された雄部材；を含んでなることを特徴とするパイプジョイントアセンブリーを提供する。

前記雌部材の係合部には、前記係合体の離脱防止手段が備えられていることができる。

前記離脱防止手段は、前記雌部材の係合部に備えられた突起または孔であってもよい。

また、本発明は、水槽を備えたボイラー；マット；前記ボイラーに連結され、前記マットの内部に配設される温水循環チューブ；パイプ連結部、前記連結部に繋がれた収容部、前記収容部に備えられた案内部、及び前記案内部に繋がれた係合部が一体的に構成された雌部材；及びパイプ結合部、前記結合部に繋がれた被収容部、及び前記被収容部の外周面に備えられ、前記案内部を経って前記係合部に定着する係合体が一体的に構成された雄部材；を含んでなり、前記雌部材のパイプ連結部は前記水槽または前記温水循環チューブに連結され、前記雄部材のパイプ結合部は前記温水循環チューブまたは前記水槽に連結される、ことを特徴とする温水ボイラーシステムを提供する。

また、本発明は、前記目的を達成するために、前記の温水ボイラーシステムであって、前記水槽を収容し、装着部を持つボイラー本体；駆動部；前記駆動部に連動するインペラー；前記駆動部を取り囲む外被と、前記外被の上部に配設され、前記ボイラー本体の装着部に連結された装着ブラケットと、前記外被の下部に配設され、流入部と吐出部を持つカバーとを含み、前記ボイラー本体の装着部に連結されたポンプハウジング；をさらに含み、前記駆動部を成すモーターの駆動軸は垂直に設置され、前記インペラーは前記駆動軸の下端に備えられたことを特徴とする温水ボイラーシステムを提供する。

前記ポンプハウジングのカバー吐出部の周辺には再循環孔が形成されていることができる。前記駆動部を成すモーターには通気路が備えられ、前記通気路は前記モーターの固定子と回転子の間に配設され、前記通気路は排気管を介して再び水槽に連結されていることができる。

以上のように、本発明によるパイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステムは、雌部材の収容部に雄部材の被収容部を嵌合して回転させれば、ワンタッチ方式で締結可能で分離も可能であり、温水ボイラーシステムに適用する場合、温水ボイラーの移動、温水循環チューブの掃除など、温水ボイラーと温水循環チューブまたは温水マットを分解する場合、あるいはボイラーまたは温水マットを分解するか再び組立てるとき、便利性を極大化することができ、また雌部材の係合部に前記係合体のための離脱防止手段を導入することで雄部材と雌部材の任意分離の危険を除去することができる。

また、本発明の温水ボイラーシステムでは、ボイラーにおいて、ポンプハウジングを構成する外被と、装着ブラケットと、カバーとがそれぞれ分離された形態で連結されるとき、特に装着ブラケットとカバーを連結し駆動部を取り囲む外被が吸振体からなるとき、ポンプの作動時に発生する振動を吸収してポンプハウジングと結合されたボイラーの他の部品に振動が伝達されることを根本的に遮断して騷音を低減させ、さらにポンプハウジングの含みボイラーを構成する各部品間の結合が振動によって緩むかまたは解けることを防止することにより、ボイラーの維持管理に必要な作業時間及び費用を節減して経済性を向上させることができる。

また、本発明の温水ボイラーシステムでは、ポンプハウジングの外被の上部に配設され外被の内周面に外接する環状ガイド部を持つ気密維持部材が備えられるとき、特にガイド部の断面形状は上広下狭の形になるとき、外被の内周面とガイド部との密着性を高めてハウジングの外被と気密維持部材間の気密性を向上させることができる。

さらに、本発明の温水ボイラーシステムでは、外被と装着ブラケットの結合のために第１及び第２フランジが形成され、外被の第１フランジの下面部と装着ブラケットの第２フランジの上面部には互いに対応する凹凸部が形成されるとき、外被と装着ブラケットの接触面での気密維持を保障して製品の信頼性を一層向上させることができる。

本発明によるパイプジョイントアセンブリーが適用された温水ボイラーシステムを示す図である。 変形パイプジョイントアセンブリーを示す図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーを示す断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーを示す分解断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーのハウジング構造を示す分解及び結合断面図及び拡大図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーを示す概略正断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーを示す分解断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーの変形例の概略正断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーの変形例の分解断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーの他の変形例の概略正断面図である。 本発明による温水ボイラーシステムの温水ボイラーの他の変形例のハウジングのカバーを示す図である。 従来のワンタッチフィッティングの結合断面図及び分解断面図である。 従来のツータッチフィッティングの結合断面図及び分解断面図である。 従来のソケットの強制組立ての場合の結合断面図及び分解断面図である。 従来のバンドを用いる締結の場合の結合断面図及び分解断面図である。

以下、添付図面に基づいて本発明を詳細に説明する。本発明は多様に変更可能であり、いろいろの形態を持つことができる。以下では具現例（実施例）に基づいて本発明を詳細に説明するが、これは本発明を特定の開示形態に限定しようとするものではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれるすべての変更、等価物または代替物を含むものとして理解しなければならない。

すべての図面において、同一参照符号、特に十の桁及び一の桁の数、または十の桁及び一の桁の文字とアルファベットが同一の参照符号は同一または類似の機能を持つ部材を示し、特に言及がない限り、図面の各参照符号が指す部材はこのような基準に従う部材として理解すれば良い。ただ、図１及び図２の第１図群の参照符号と、図３〜図５の第２図群の参照符号、そして図６〜図１１の第３図群の参照符号及び指示は特に言及しない限り互いに関係ない。

本明細書で使用する用語は、ただ特定の具現例（実施例）を説明するためのもので、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈で特に言及しない限り複数の表現を含む。本出願明細書で、「含む」、または「なる」などの用語は明細書に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組合せが存在することを指定しようとするものであり、一つまたはそれ以上の他の特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品またはこれらの組合せなどの存在または付加の可能性を予め排除しないものとして理解しなければならない。

別に定義しない限り、技術的または科学的用語を含み、ここで使われるすべての用語は本発明が属する技術分野で通常の知識を持った者によって一般的に理解可能なものと同一の意味を持っている。一般的に使われる辞書に定義されているもののような用語は関連技術の文脈で持つ意味と一致する意味を持つものとして解釈しなければならないし、本出願で明らかに定義しない限り、理想的または過度に形式的な意味として解釈されない。

まず、第１図群に当たる図１に示すように、本発明による温水ボイラーシステムは、大別して、水槽Ｂ１（この参照符号「Ｂ１」と図３及び図４の参照符号「１３」は同一の水槽を指すものであるが、便宜上相異なる符号を使った）を内蔵したボイラーＢと、使用者が横になるか座ることになるマットＭと、前記ボイラーに連結され、前記マットの内部に配設される温水循環チューブＴと、温水循環チューブＴ及び水槽Ｂ１の間の連結部に備えられたパイプジョイントアセンブリーＡとからなる。

本明細書で、「パイプ」、「チューブ」、「配管」は便宜上互いに異なるように指称したもので、本質的な違いを持つものではない。

本発明によるパイプジョイントアセンブリーＡは、雌部材１１０、雄部材１２０、及び雄部材の連結部１１１と雌部材の結合部１２１の間に配設されて水密性を保障するパッキングリング１３０を含む。前記雌部材１１０は一体型に構成されるもので、パイプ連結部１１１、前記連結部に繋がれた収容部１１３、前記収容部に備えられた案内部１１５、及び前記案内部に繋がれた係合部１１７を含む。

前記パイプ連結部１１１は、軟質チューブ（またはパイプ）と結合されて水密性を高めるようにする環状突条（多段突条、符号なし）が備えられている。案内部、特に前記収容部１１３の内面に形成された案内部１１５は係合部１１７に連結され、製造の便利性を考慮して外部から確認可能な通孔構造を持つが、必要によっては単に収容部１１３の内面に連続して形成された溝構造に製造できる。

また、前記雌部材１１０の係合部１１７には、前記雄部材１２０の係合体１２５のための離脱防止手段が備えられることが好ましい。本具現例では係止突起１１７ａでなる。

また、ボイラーＢから排出される温水がマットＭを循環してから再び水槽に流入される温水ボイラーシステムの特性に合うように、雌部材１１０は二つの収容部１１３を持つことが好ましい。また、この二つの雌部材１１０がボイラーＢのハウジングに容易に組立てられるようにするために、二つの雌部材が連結体１１０Ａによって連結されていることが好ましく、前記連結体１１０Ａの両側縁部にはボイラーＢのハウジングが差し込まれる結合溝１１０ａが形成されている。

次に、雄部材１２０も一体型に構成されるもので、パイプ結合部１２１、前記結合部に繋がれた被収容部１２３、及び被収容部１２３の外周面に備えられ、前記案内部１１５を通じて前記係合部１１７に定着する係合体１２５を持つ。前記結合部１２１の外周面にも、軟質チューブ（またはパイプ）が結合されて水密性を高めるようにする環状突条が備えられている。また、前記収容部１１３に結合される前記被収容部１２３には環状溝１２３ａが形成され、この二つの環状溝のそれぞれにはパッキングリング１３０が結合される。

また、被収容部１２３と結合部１２１の間には、結合部１２１側に形成されたボルト部（符号なし）をチューブとの水密性締結のための他の部材のナットに結合しやすくする工具結合部１２７、特に六角形工具結合部が形成されている。

雌部材１１０の連結部１１１には、ボイラーＢの水槽Ｂ１に連結された温水循環チューブＴ１（この参照符号「Ｔ１」と図３の参照符号「７」はいずれも温水循環チューブを指すものであるが、便宜上異なる符号を使った）が結合され、雄部材１２０の結合部１２１には温水循環チューブＴの端部が結合される。必要によって前記雌部材のパイプ連結部１１１は前記チューブに連結され、前記雄部材のパイプ結合部１２１は前記水槽に連結される形に変形できる。

前記雄部材１２０には係合体１２５が形成されているので、雄部材と雌部材の結合の際、雄部材１２０の被収容部１２３を雌部材１１０の収容部１１３に挿入し、係合体１２５が雌部材１１０の案内部１１５を通じて係合部１１７の入口部に位置するときに旋回させれば、係合体１２５は離脱防止手段を成す係止突起１１７ａを越えて定着されるので、勝手に旋回して雄部材と雌部材が分離されたり温水が漏出される危険を防止することができる。また、前記係合体１２５が前記係止突起１１７ａを越えて抜けることにより、雄部材１２０が容易に分離または結合できるように、前記係合体１２５の係止突起１１７ａ側の両端部は柔らかに屈曲した形状をしている。平面図及び断面図を混合した図１においては、上部の拡大円部内に、パッキングリング１３０が断面を現すように示されている。

図２は他の形態の雄部材と雌部材の離脱防止手段を示している。図２の上下の図は平面図及び断面図を混合した形態で、円形パッキングリング１３０、１３１は、いずれも断面を現すように示されている。

図２の形態では、図１とは異なり、雄部材１２０の被収容部１２３の端部には付加のパッキングリング１３１が備えられているので、雌部材１１０の収容部１１３の結合の際、雄部材を旋回させながら押し入れれば、前記パッキングリング１３１の端部１３１Ａが収縮するにつれて雄部材１２０の係合体１２５は雌部材１１０の係合部１１７に位置することになり、続いて雄部材を旋回させて結合させれば、係合体１２５は係合部１１７の端部に至って停止する。この状態で外力が除去されると、パッキングリング１３１の弾支端部１３１Ａ（上部の拡大円部参照）が膨脹するので、係合体１２５は後退して係合溝１１７ｂに定着されることにより、雄部材が勝手に旋回して雄部材と雌部材が分離される危険が除去される。

このような係止突起または溝の形態の離脱防止手段は多様に変形して導入することができる。

以下では、本発明による温水ボイラーシステムを構成する温水ボイラーについて説明する。特に、振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジングを備えた温水ボイラーについて説明する。

まず、振動及び騷音低減の特徴に関連し、便宜上添付の図４を参照して方向基準を特定する。すなわち、モーター２１の固定子２３が位置する側を上部または上方に特定し、水槽１３が位置する側を下部または下方に特定する。

第２図群にあたる図３〜図５は、振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジング４０を備えた温水ボイラーを示す。この温水ボイラーは、装着部１３ａを持つボイラー本体１０；駆動部２０；前記駆動部２０に連動するインペラー３０；及び前記駆動部２０を取り囲む外被４１と、前記外被４１の上部に配設され、前記ボイラー本体１０の装着部１３ａに連結された装着ブラケット４３と、前記外被４１の下部に配設され、流入部４６と吐出部を持つカバー４５とを含み、前記ボイラー本体１０の装着部１３ａに連結されたポンプハウジング４０；を含んでなり、前記ハウジング４０の外被４１は吸振体でなることを特徴とする。

図３及び図４に示すように、振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジング４０を備えた温水ボイラーにおいて、前記ボイラー本体１０は、外部ケーシング１１と、前記外部ケーシング１１内に内蔵される水槽１３とを含んでなる。そして、前記水槽１３の底面部には、流体を水槽１３内に流入させるための回収口１３ｃが形成され、前記回収口１３ｃは水槽１３内に流体を循環供給するための温水循環チューブ７に連結され、前記水槽１３の上端部には、水槽１３内に内蔵されるハウジング４０を固定させるための装着部１３ａが形成され、前記装着部１３ａは後述するハウジング４０の装着ブラケット４３に連結されることにより、ハウジング４０を水槽１３に固定させることになる。

また、本発明を構成する温水ボイラーは流体の循環のためのポンプが水槽１３内に浸かった状態で配設され、水槽１３内の流体は電気ヒーター（図示せず）によって暖まり、循環ポンプによって各温水循環チューブ７を通じて循環することにより暖房がなされる。図３及び図４に示すように、振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジング４０を備えた温水ボイラーにおいて、前記駆動部２０は、コイルが巻線された固定子２３と、前記固定子２３によって取り囲まれた回転子２５とを含むモーター２１からなる。したがって、前記駆動部２０のモーター２１に電流が供給されれば、巻線された固定子２３のコイルによる電磁気誘導によって回転子２５に誘導電流が発生して回転することになる。前記回転子２５には軸貫通部２５ａが形成されており、前記軸貫通部２５ａに挿入されている回転軸１を中心に回転することになる。

そして、前記モーター２１の固定子２３の上面部には、前記回転軸１を固定させるための固定部２３ａが下向きに突設され、前記回転軸１が固定部２３ａに挿入固定される。この場合、前記回転子２５の軸貫通部２５ａの上端部と前記固定部２３ａの下端部の間にはワッシャ３が備えられることで、軸貫通部２５ａと固定部２３ａの各端面部を支持することになる。

また、前記モーター２１の固定子２３の上面部には下向きに突出した固定部２３ａが形成され、中心軸が前記固定部２３ａに挿入固定され、前記固定部２３ａの上部には固定部２３ａと連通した排気口２７が形成されてリターンチューブ２９に連結されることにより、ポンプの作動の際、上部の空気と流体が前記排気口２７を通じてリターンチューブ２９を通って回収される。

図３及び図４に示すように、振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジング４０を備えた温水ボイラーにおいて、前記インペラー３０は前記駆動部２０に連結され、前記駆動部２０の回転時に連動して回転することにより、ポンプ内の圧力を上昇させてポンプのポンピング圧を形成して流体を循環させることになる。すなわち、前記インペラー３０は、前記回転子２５に連結され、中空部３１ａを持つ本体３１と、前記本体３１の下部に連結されたブレード３３と、前記ブレード３３の下面に備えられ、ハウジング４０のカバー４５に形成された流入部４６を取り囲んで前記ブレード３３への流体の流入を誘導するための案内部３３ａとを含んでなる。したがって、インペラー３０は前記モーター２１の回転子２５の駆動時に連動して回転し、前記回転軸１によって前記回転子２５とインペラー３０が軸支される。

図３〜図５に示すように、振動及び騷音低減構造を持つポンプハウジング４０を備えた温水ボイラーにおいて、前記ハウジング４０は、前記駆動部２０を取り囲む外被４１と、前記外被４１の上部に配設された装着ブラケット４３と、前記外被４１の下部に配設されたカバー４５とを含み、前記ボイラー本体１０の装着部１３ａに結合されてボイラー本体１０内に内蔵されるように形成され、前記ハウジング４０の外被４１、装着ブラケット４３及びカバー４５は、互いに連結された別個の形態であって、前記ハウジング４０の外被４１は吸振体となる。

一方、従来の温水ボイラーに使われるポンプハウジングの場合には、外被、装着ブラケット及びカバーが一体的に形成され、装着ブラケットが水槽に連結されてハウジングを結合させ、前記ハウジングが結合された水槽は外部ケーシングと結合される。そして、従来のポンプハウジングの内部には駆動部とインペラーが内蔵される。この場合、流体の循環のためにモーターが回転してポンプが作動すれば、回転軸を中心にモーターの回転子とこれに連結されたインペラーが回転することになり、この際、回転軸と回転子またはインペラーの各接触面で相互間の回転摩擦による振動が発生することになる。よって、前記駆動部とインペラーが内蔵されたポンプハウジングに振動が伝達され、このように伝達された振動はハウジングを介してハウジングに連結された水槽に伝達され、同時に水槽に連結された外部ケーシングまで振動が伝達される問題がある。

さらに、駆動部の固有回転による固有振動とこれによって発生するハウジングの振動の周波数が同一になって共振が発生する場合には、ハウジング、水槽及び外部ケーシングの各結合部では非常に大きな力の振動が発生する。この場合、発生する騷音はおびただしい轟音を伴って不快感を引き起こすか、あるいはこのような振動によって各構成間の結合が緩むかあるいは結合力が低下して相互間の摩擦による摩耗によって耐久性に問題がある。

よって、耐久性問題だけでなく、互いに結合された部分が定期的な振動によって解けることにより結合が緩むことを防止するために、随時温水ボイラーの結合状態を点検しなければならず、これにより補修作業などの維持管理のために必要な作業及びその費用を負担しなければならない問題がある。すなわち、ハウジング４０は前述したような従来のポンプハウジング４０における振動及び騷音による問題を解決するために、外被４１、装着ブラケット４３及びカバー４５をそれぞれ別個になった分離型に構成し、前記外被４１を、一定の弾性を持つとともに、装着ブラケット４３とカバー４５の結合時に一定の剛性を持つ吸振体で構成している。

したがって、モーター２１の回転子２５とインペラー３０の回転中心の役目をする回転軸１が互いに摩擦して振動が発生するとき、前記外被４１が振動を吸収することで、外被４１の上部に連結された装着ブラケット４３に振動が伝達されることを防止し、これにより水槽１３及び外部ケーシング１１に伝達される振動を遮断することで騷音の原因を根本的に遮断することができる。また各構成の結合部分で結合が解けるか緩むことを防止して製品の耐久性を保障し、さらに維持管理のための作業時間及び費用を節減することができるので、経済性を高めることができる。

以下では、ハウジング４０を構成する各構成間の結合関係をより詳細に説明し、また各構成間の結合部分での気密性を保障するための具体的な構成関係を説明する。

ポンプハウジング４０の外被４１は、前記駆動部２０の固定子２３を取り囲むように配置され、振動を吸収することができる吸振体であるゴムやエラストマなどの弾性部材からなる円筒体であり、前記ハウジング４０の外被４１の上端部には円盤状の第１フランジ４２が形成され、前記第１フランジ４２には複数の締結孔４２ｂが形成される。

また、前記ハウジング４０の装着ブラケット４３には前記外被４１を収容するための中空部４４ｂが形成され、前記中空部４４ｂの周辺には第２フランジ４４が備えられ、これは前記外被４１の第１フランジ４２と水槽１３の装着部１３ａの間に配設される。また、前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４の一側には、カバー４５の吐出部４７に連結され、加熱された温水を循環供給するための温水循環チューブ７を固定支持するための支持部４４ｃが形成され、前記装着ブラケット４３には、前記水槽１３との結合のために前記支持部４４ｃから伸びる結合部４４ｄが形成され、これは前記水槽１３に形成された対応結合部１３ｂに結合固定される。

また、図５の拡大円部Ａに示すように、前記外被４１の第１フランジ４２と前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４間の接触面である前記第１フランジ４２の下面部と前記第２フランジ４４の上面部には互いに対応するようにそれぞれ凹凸部が形成される。詳述すれば、前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４の上面部には凸部４４ａが形成され、前記外被４１の第１フランジ４２下面部には前記第２フランジ４４の凸部４４ａに対応する凹部４２ａが形成される。

すなわち、前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４の上部に外被４１の第１フランジ４２が載せられる形に配設される場合、前記第１フランジ４２には外被４１の重量（駆動部２０、インペラー３０、カバー４５の重量含み）が荷重として作用する。この場合、吸振体でなる外被４１はその材質の特性による変形性を持っているので、前記第２フランジ４４の上面部に載せられた前記第１フランジ４２の下面部はいくらか押されることになる。

この際、前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４の上面に凸部４４ａがあれば、前記外被４１の第１フランジ４２の下面部が押されるにつれて、前記第２フランジ４４の凸部４４ａに対応する凹部４２ａが前記第１フランジ４２の下面部に形成され、前記凸部４４ａによって、前記外被４１と装着ブラケット４３の結合部位、つまり前記第１フランジ４２と第２フランジ４４間の接触面での気密維持がより確かに保障できる。そして、前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４には前記第１フランジ４２の締結孔４２ｂに対応する対応締結孔４４ｅが形成され、前記対応締結孔４４ｅの内周面にはネジ部が形成されている。

なお、ハウジング４０の組立ての際、ハウジング４０の上部の気密性を保障するために、ハウジング４０の外被４１の上端部に気密維持部材５０をさらに備える。前記気密維持部材５０は、前記外被４１の第１フランジ４２上に載せられる第３フランジ５３と、前記第３フランジ５３の内側に連結され、下向きに突出して前記外被４１の内周面と外接するガイド部５１とを含み、前記第３フランジ５３には前記第１フランジ４２の締結孔４２ｂに対応する対応締結孔５３ａが形成される。

したがって、前記装着ブラケット４３の第２フランジ４４、外被４１の第１フランジ４２及び気密維持部材５０の第３フランジ５３を下から順次配列した後、スクリューＳを締結孔４２ｂと各対応締結孔４４ｅ、５３ａに挿入し、最下側に配置される前記第２フランジ４４の対応締結孔４４ｅにスクリューＳを締結することで、前記装着ブラケット４３、外被４１及び気密維持部材５０を結合させることになる。

そして、前記第３フランジ５３の対応締結孔５３ａの下部と上部にはそれぞれ嵌合穴５３ｂと皿穴５３ｃが形成され、前記嵌合穴５３ｂは、前記第１フランジ４２の締結孔４４ｅの上部周囲に形成された突出部４２ｃが前記嵌合穴５３ｂに挿入されることにより、外被４１と気密維持部材５０の結合の際、結合をしやすくするための位置決めの役目と互いに支持する役目をすることになる。また、前記皿穴５３ｃはそれに収容されたスクリューＳのヘッド部分が外部に露出することを防止することになる。

気密維持部材５０は、前記ハウジング４０の上部構造を成す外被４１と装着ブラケット４３の結合部位の密着性を向上させて気密維持性をより確かに保障するためのものである。また、図５の拡大円部Ｂに示すように、前記気密維持部材５０のガイド部５１は断面形状が上広下狭の形に形成されている。すなわち、前記ガイド部５１が前記外被４１に内部に挿入される場合、前記ガイド部５１の下部の外径は前記外被４１の内周面の内径より小さいか同一であり、前記ガイド部５１の上部に行くほど外径が大きくなっているので、前記ガイドが前記外被４１内に挿入されるにつれて前記ガイド部５１が前記外被４１の内周面を次第に加圧して前記ガイド部５１の外周面と外被４１の内周面間の密着性を高めて気密維持性を一層向上させることができる。

ハウジング４０において、前記カバー４５は前記外被４１の下部に配設され、下部には流入部４６が備えられ、一側には水平方向に吐出部４７が突出した形で備えられ、これに温水循環チューブ７に連結される。そして、前記外被４１の下端部には連結部４１ａが形成され、前記カバー４５の上端部には前記外被４１の連結部４１ａに対応する対応連結部４５ａが形成されることにより、前記外被４１とカバー４５を結合させることになる。

また、前記カバー４５の内側には前記インペラー３０のための収容部４５ｃが形成され、前記収容部４５ｃはポンピング空間を形成する。よって、水槽１３内に流入された流体がカバー４５の流入部４６を通じて流入されれば、前記インペラー３０のブレード３３の回転力によって流体が前記吐出部４７に加圧排出され、温水循環チューブ７を通じて循環される。また、前記カバー４５の流入部４６の周辺にはリブ形態の挿入部４５ｂが形成されているので、これに前記回転軸１が挿入固定されることにより、前記モーター２１の回転子２５とインペラー３０を支持することになる。また、前記挿入部４５ｂの上端面と前記回転子２５の軸貫通部２５ａの下端面の間にはスラストジャーナル５が介在されて、挿入部４５ｂと回転子２５の軸貫通部２５ａを支持することになる。

図６及び図７は、それぞれ本発明によるボイラーの概略正断面図及び分解断面図であり、第３図群に属する。図６及び図７から確認できるように、ボイラーＢのケースＢ１（図３〜図５の第２図群では本体１０と指示）に内蔵された水槽ＷにはポンプＰとポンプ駆動のための駆動部を成すモーターＭが内蔵されている。

また、前記水槽ＷはポンプＰによって排出される温水のための吐出部Ｗ１（図３〜図５の第２図群ではポンプハウジング４０のカバー４５に属するものとして説明）と暖房に活用された後に循環して復帰する温水のための回収口Ｗ２（第２図群では「１３ｃ」と指示）が形成され、水を暖めるための電熱ヒーターＨと、ヒーター及びポンプのオン／オフと補水の知らせなどのための温度センサー及び水位センサーが備えられている。このようなボイラーＢは多様な分野に活用できるが、まず簡易暖房のための温水マットに活用される場合を考慮して図６は本発明を構成する温水ボイラーを用いる温水マットの概略平面図を示している。

温水マットの暖房配管はそれぞれ吐出部Ｗ１及び回収口Ｗ２に連結されている。本発明による温水ボイラーＢは、ポンプＰ及びモーターＭが水槽Ｗに内蔵されているので、よりコンパクトなボイラーを提供することができる。また、前記ポンプＰの上部にモーターＭが備えられ、モーターＭの駆動軸Ｍ１が垂直に設置される形態なので、前述したように、従来の水槽の外部にポンプが備えられた型、あるいは水槽内にポンピング部材とモーター駆動軸が水平に配設される型に比べて温水ポンピング限界水位を低めることができるので、容量に合うボイラーの設計が容易であり、さらに水中に自然的に含まれた石灰質成分などの粒子が自重によって沈降して固まってスケール（Ｓｃａｌｅ）を形成する場合、スケールのモーター軸への固着による騷音発生及びモーター性能の低下（究極にポンピング性能の低下）の問題がない。

ひいては、本発明では、よりコンパクトな構造と組立性、修理便利性、ポンプ性能などを考慮して、ポンプＰのハウジングの入水口１１は下向きに開口され、吐出部１３はポンピング部材（特に、インペラー）Ｐ１の推進力に応じてポンピング部材の側面に備えられ、図７から確認できるように、モーターＭの設置便利性のために、モーターハウジングの下部を支持し、駆動軸Ｍ１が貫通してインペラーＰ１に連結できるようにする通孔（符号なし）を持つベースＭｂを導入した。

また、前記ベースＭｂは回収口Ｗ２及び吐出部Ｗ１のためのノズルを持ち、特に前記吐出部Ｗ１はポンプハウジング１０の右側のノズル（符号なし）と雄雌型で結合されることで、組立性及び水密性の改善を図った。一方、本発明を構成する温水ボイラーＢは、水槽Ｗ内の気泡発生累積によるポンピング力低下、騷音発送、キャビテーション発生の問題を防止するために排気ユニット１５を導入した。

特に、前記排気ユニット１５が前記モーターベースＭｂに備えられる形態において、やはり生産性及び組立性の向上などを考慮した。前記排気ユニット１５は、前記水槽Ｗの上部に形成された排気口１５ａ、前記排気口の下部に配設され、流入口が形成された収納室１５ｂ、及び前記収納室に内蔵されるフローティングボール１５ｃを含んでなる。前記排気口１５ａ及び収納室１５ｂは特に補水などのためのカバーＷ３に備えられ、前記モーターベースＭｂに螺合される形態が好ましい。前記カバーＷ３の収納室１５ｂに内蔵されたフローティングボール１５ｃは、前記カバーの下部に螺合または締まりはめなどの方式で結合されるブッシング１５ｄによって固定される。前記ブッシング１５ｄは、通気性（または通水性）は満たしながらボール１５ｃの離脱を防止するために、側面に切開通気チャネル（図示せず）が形成されていることが好ましい。

このような排気ユニット１５は、普段にはボール１５ｃがブッシング１５ｄ上に留まるが排気口１５ａは塞がないので、水槽Ｗ内の気泡の解消に役立ち、温水マット用に使われる場合、小型かつ移動型の電気ボイラーＢが移動する場合あるいは衝撃によって傾く場合、水が前記収納室１５ｂを満たせば、ボール１５ｃが浮び上がって排気口１５ａを塞ぐことになるので、温水が空気排出口に漏水して火傷などの事故を防止することができる。前記ボール１５ｃは浮力を持つ材質（例えば、ラバー材）でならなければならない。

図７において、未説明符号Ｗｐは水槽ＷとモーターベースＭｂの間に介在されるパッキングである。

次に、図６及び図７に示す構造が変形された本発明を構成する温水ボイラーの変形例を、第３図群に属する概略正断面図及び分解断面図である図８及び図９を参照して説明する。

気泡による問題をより完全に解消するために、本発明を構成する温水ボイラーは、モーターＭに通気路４０を形成した。特に、モーター自体の浸水による問題がないように、コイルなどが含まれたモーターＭの固定子Ｍｓが外被Ｃｓによって水密性が保障される構造において、ポンピング部材、特にインペラーＰ１の結合体を成す固定子Ｍｒであるマグネットは外被Ｃｓとの間に通気路４０を形成する形態、言い換えれば固定子Ｍｓと回転子Ｍｒの間の微細な隙間が通気路４０を成す形態である。また、ポンプＰのハウジング１０にモーターＭの固定子Ｍｓを取り囲む外被Ｃｓの両端が定着支持され、（インペラーＰ１−マグネットＭｒ結合体）は軸Ｍ１に固定され、軸Ｍ１は、ポンプハウジング１０の下部中間軸固定部１６に下端が結合され、モーター固定子Ｍｓの上部中央軸固定部Ｃｓ１に上端が結合される構造である。（インペラーＰ１−マグネットＭｒ結合体）の内周面にはベアリング、特にカーボンスリーブベアリングＢが備えられ、これは軸と接触する。

前記通気路４０は排気管４５を介して再び水槽Ｗに連結されている。特に、前記通気路４０は駆動軸Ｍ１と同軸上に配設されるように、外被Ｃｓの中央に備えられたノズル（符号なし）で連結され、前記排気管４５に連結された後、前記ポンプハウジング１０の一側のノズル（符号なし）上の吸気口４３で連結される。

通気路及び排気口が駆動軸上に配列されることは、インペラーＰ１の部位で流動衝突する気泡が最も迅速で正確に上昇して排出可能な構造を具現するためである。前記排気管４５に連結された前記ノズル上の排気口４１は上狭下広の形状によってより迅速な気泡の放出に役立てる。前記排気管に連結されたノズル上の吸気口４３も上狭下広の形状に形成されることにより、気泡が流入するにつれて拡張して破壊され、先に図４に基づいて説明した排気ユニット１５の排気口１５ａを通じて排出されやすくする。

このような気泡除去のために、モーターに通気路を形成したボイラーの具現により、ポンプの吸入力低下による効率低下、気泡による騷音発生、気泡による不安定流動による振動発生、暖房配管内の気泡による暖房効率低下、インペラー支持軸の潤滑不足で発生する発熱、摩擦力による摩耗量増加、発熱によってベアリング部が融着して騷音及び故障が発生する問題などを防止することができる。

さらに、より確かな気泡除去のために、本発明を構成する温水ボイラーの他の変形例の概略正断面図及びハウジングに係わる図である図１０及び図１１を参照する（図１１［Ａ］は側断面図、［Ｂ］は底面図）（図１０のボイラーの構造は大部分が図８のボイラー構造に似ている）。特に、図１０及び図１１に示す特徴は、前記ポンプＰハウジング１０の吐出部１３の周辺、特に吐出部を成すノズルの下部に形成された再循環孔１４にある。このような再循環孔１４を導入する場合、付加のエアベントや気水分離器を使わなくても気泡音（ポンピング部材によるもので、気泡破壊などが原因である）が発生しないので、静粛な運転が可能である。

特に、温水マットのように管径が小さいか、あるいは管径は大きいが管長が長くて配管抵抗が高い場合、ポンプにおいて、ポンピング部材、特にインペラーの回転によって吐き出される流体が全て管路を通じて流動することができず、管路抵抗より大きな圧力状態の流体のみが吐き出されて暖房配管に排出されることにより、ポンプ内部の流体はインペラーの回転によって流動はするが吐き出されなくて、ポンプの内部で渦巻き、さらに温度上昇によって流体に含まれている溶存酸素が膨張して量が増加するため、気泡がインペラーと衝突して騷音を発生させ、ひいてはキャビテーションにまで至ることになる。

しかし、再循環孔１４の形成によって、管路抵抗によって吐き出されなかった流体が再循環孔を通じて水槽に吐き出されるので、圧力を解消してポンプ内の流動を円滑にし、有効吐出量が増加して順調な温水再循環が可能になる。このような再循環孔だけでも気泡除去が十分な場合、図４のような排気ユニット１５などのエアベントが不要になり、水密性維持の問題などがないながらも気泡のより円滑な除去が可能であると期待される。

以上の説明では温水ボイラーに係わる通常の公知技術を省略したが、当業者であればこれを容易に推測及び推論して再現可能であろう。また、以上のような本発明の説明において、添付図面に基づいて特定の形状及び構造を持つパイプジョイントアセンブリー及び温水ボイラーシステムを主として説明したが、本発明は当業者によって多様な修正、変更及び置換が可能であり、このような修正、変更及び置換は本発明の保護範囲に属するものとして理解しなければならない。

本発明は、ワンタッチタイプで結合及び分離が可能なパイプジョイントアセンブリー及びこれを用いた温水ボイラーシステムに適用可能である。

１ 回転軸
３ ワッシャ
５ スラストジャーナル
７ 温水循環チューブ
１０ ボイラー本体
１１ 外部ケーシング
１３ 水槽
１３ａ 装着部
１３ｂ 対応結合部
１３ｃ 回収口
２０ 駆動部
２１ モーター
２３ 固定子
２３ａ 固定部
２５ 回転子
２５ａ 軸貫通部
２７ 排気口
２９ リターンチューブ
３０ インペラー
３１ 本体
３３ａ 案内部
４０ ハウジング
４１ 外被
４１ａ 連結部
４２ 第１フランジ
４２ａ 凹部
４２ｂ 締結孔
４２ｃ 突出部
４３ 装着ブラケット
４４ 第２フランジ
４４ａ 凸部
４４ｂ 中空部
４４ｃ 支持部
４４ｄ 結合部
４４ｅ 対応締結孔
４５ カバー
４５ａ 対応連結部
４５ｂ 挿入部
４５ｃ 収容部
４６ 流入部
４７ 吐出部
５０ 気密維持部材
５１ ガイド部
５３ 第３フランジ
５３ａ 対応締結孔
５３ｂ 嵌合穴
５３ｃ 皿穴
１１０ 雌部材
１１１ パイプ連結部
１１３ 収容部
１１５ 案内部
１１７ 係合部
１２０ 雄部材
１２１ パイプ結合部
１２３ 被収容部
１２５ 係合体
１３０ パッキングリング
Ａ パイプジョイントアセンブリー
Ｂ ボイラー
Ｍ マット
Ｓ スクリュー
Ｔ チューブ

Claims (7)

1. パイプ連結部、前記連結部に繋がれた収容部、前記収容部に備えられた案内部、及び前記案内部に繋がれた係合部が一体的に構成された雌部材；及び
   パイプ結合部、前記結合部に繋がれた被収容部、及び前記被収容部の外周面に備えられ、前記案内部を経って前記係合部に定着する係合体が一体的に構成された雄部材；
   を含んでなることを特徴とするパイプジョイントアセンブリー。
2. 前記雌部材の係合部には、前記係合体の離脱防止手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載のパイプジョイントアセンブリー。
3. 前記離脱防止手段は、前記雌部材の係合部に備えられた突起または孔であることを特徴とする請求項２に記載のパイプジョイントアセンブリー。
4. 水槽を備えたボイラー；
   マット；
   前記ボイラーに連結され、前記マットの内部に配設される温水循環チューブ；
   パイプ連結部、前記連結部に繋がれた収容部、前記収容部に備えられた案内部、及び前記案内部に繋がれた係合部が一体的に構成された雌部材；及び
   パイプ結合部、前記結合部に繋がれた被収容部、及び前記被収容部の外周面に備えられ、前記案内部を経って前記係合部に定着する係合体が一体的に構成された雄部材；を含んでなり、
   前記雌部材のパイプ連結部は、前記水槽または前記温水循環チューブに連結され、前記雄部材のパイプ結合部は、前記温水循環チューブまたは前記水槽に連結されることを特徴とする温水ボイラーシステム。
5. 前記水槽を収容し、装着部を持つボイラー本体；
   駆動部；
   前記駆動部に連動するインペラー；
   前記駆動部を取り囲む外被と、前記外被の上部に配設され、前記ボイラー本体の装着部に連結された装着ブラケットと、前記外被の下部に配設され、流入部と吐出部を持つカバーとを含み、前記ボイラー本体の装着部に連結されたポンプハウジング；
   をさらに含み、
   前記駆動部を成すモーターの駆動軸は垂直に設置され、
   前記インペラーは前記駆動軸の下端に備えられたことを特徴とする請求項４に記載の温水ボイラーシステム。
6. 前記ポンプハウジングのカバー吐出部の周辺には再循環孔が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の温水ボイラーシステム。
7. 前記駆動部を成すモーターには通気路が備えられ、
   前記通気路は前記モーターの固定子と回転子の間に配設され、
   前記通気路は排気管を介して再び水槽に連結されていることを特徴とする請求項５または６に記載の温水ボイラーシステム。

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