JP2013504732A - 温水マット用温水ボイラー - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸気排出による水不足現象や火傷事故を予防できる温水マット用温水ボイラーを提供する。
【解決手段】本発明は、電気ヒーターが内蔵された温水加熱桶の上部に補充水貯蔵空間と温水貯蔵空間が具備された水貯蔵桶を連結設置して、電気ヒーターによる温水加熱時に温水加熱桶の内部に生成された温水が温水加熱桶内に形成される蒸気圧によって水貯蔵桶の温水貯蔵空間に移動する瞬間、温水加熱桶の内部に形成される真空吸入力を利用して、温水マット内部の温水を循環させるように構成し、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶の内部にエアが充満する場合、水貯蔵桶の補充水貯蔵空間に貯蔵された補充水が温水加熱桶の内部に自動で供給されるようにした温水マット用温水ボイラーに関するものである。
【選択図】図2
Description
このような温水マットは、マット本体の内部に電気発熱線が内蔵されるように構成された既存の電気マットの問題点、すなわち、有害電磁波及び電気熱線による火事や感電などの危険性を完全に解消することができる長所がある。
また、このような既存の温水マット用温水ボイラーは、使用者の不注意などで温水マットの温水ホースが折り畳まれて、温水の循環ができなくなる場合、温水を循環させる電気モータポンプに過負荷がかかるため、耐久性が著しく低下する問題点があった。
一方、前記のような蒸気圧を利用した自然循環式温水ボイラーの問題点を解消するためになされた発明として特許公開番号10−2009−0044384号がある。
このように温水加熱タンクの内部にエアが吸入される現象が発生すれば、温水加熱タンクの内部に吸入されたエアの量によって、温水加熱タンクの内部に吸入される量が著しく減少するため、温水循環量が少なくなって水不足の周期がさらに短くなり、頻繁に温水加熱タンクに水の補給を必要とする問題があった。
さらに、温水貯蔵空間の内部で発生する蒸気が補充水貯蔵空間内で液化されながら回収されることで、エア排出口を通じた蒸気排出を抑制して、蒸気排出による水不足現象や火傷事故を予防することができる。
本発明による温水マット用温水ボイラーは、図1と図2に示すように電気ヒーター4によって加熱された水を温水マット30の内部で循環させて、温水マット30を暖房する公知の温水マット用温水ボイラー1において、温水ボイラー1の内側下部には内部に水位検知センサー3と電気ヒーター4が設置されて、外部一側には補充水流入端部5が形成され、外部他側に逆止弁6a、7aがそれぞれ設置された温水吐出端部6と温水回収端部7が形成される温水加熱桶2が設置される。
そして、温水加熱桶2の内部に設置される電気ヒーター4としては、棒形状の公知の電気ヒーターやコイル形状の電気ヒーターが使われるが、温水ボイラー1のスリム化によってさらに狭小になる温水加熱桶2の加熱空間内で最大の加熱効率を得るためには、コイル形状の電気ヒーターを使用することが望ましい。
一方、温水ボイラー1の内側上部には内部空間が上端に越流溝9aが形成された隔壁9によって補充水貯蔵空間10と温水貯蔵空間20に分割形成される水貯蔵桶8が設置される。水貯蔵桶8の補充水貯蔵空間10の上面には、栓12によって開閉される水補充口11と下端部に蒸発防止板14が具備されたエア排出口13が形成され、補充水貯蔵空間10の上面内側には温水貯蔵空間20から隔壁9の越流溝9aを通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間10の下部に誘導する蒸気誘導板15が下向き突出されるように形成される。補充水貯蔵空間10の下面には補充水供給口16が形成されて、補充水貯蔵空間10の内側下部には水不足検知センサー17が設置される。
そして、水貯蔵桶8の補充水貯蔵空間10の内部に設置される水不足検知センサー17は、補充水貯蔵空間10の内部の水位を検知するためのものである。
水不足検知センサー17には従来の加湿器や水族館などに通常使われている公知のフロート式水位検知センサーや電子式水位検知センサーが使われる。
そして、補充水貯蔵空間10の上面に形成されたエア排出口13の下端部に設置される蒸発防止板14と上面内側に下向き突出されるように設置される蒸気誘導板15は、エア排出口13を通じた蒸気排出を抑制するためのものである。
蒸気誘導板15は温水貯蔵空間20から隔壁9の越流溝9aを通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間10の下部に誘導して、補充水貯蔵空間10の内部に貯蔵された水の表面に接触させることで、蒸気の液化を誘導する役割を有する。
そして、蒸発防止板14は補充水貯蔵空間10の内部で液化されずに残った蒸気がエア排出口13にすぐ排出されず、補充水貯蔵空間10内に長時間滞留しながら液化されるようにする。
この時、補充水供給管23に設置されるソレノイドバルブ24は、普段は閉鎖状態を維持しているが、温水マット30の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶2の内部にエアが充満する場合に制御基板によって自動で開放されて、水貯蔵桶8の補充水貯蔵空間10に貯蔵された補充水が温水加熱桶2の内部に自動で供給されるようにする。
使用開始時に温水ボイラー1と温水マット30に水を入れる際、図4に示す通り、温水貯蔵空間20の温水供給端部22に連結されている連結ホース32を取り外す。その後、取り外した連結ホース32の末端部を通じて手動式水ポンプや特殊水注入用器具を利用して水を供給することはせずに、連結ホース31、32によって温水マット30に連結されている温水ボイラー1を温水マット30より高い所に位置させた後、水補充口11に結合された栓12を開いて補充水貯蔵空間10に水を入れる。このように、温水マット30と温水ボイラー1に水を容易に入れることができるので、使用時の利便性を大幅に向上させることができる。
本発明による温水マット用温水ボイラーは、図1に示すように一対の連結ホース31、32を温水マット30に連結した状態で使用する。温水ボイラー1を一対の連結ホース31、32によって温水マット30に連結した状態で温水ボイラー1の電源スイッチをONにすれば、初期には温水ボイラー1の内部に水がないために水不足警告灯が点灯する。
この状態で温水ボイラー1の内部に水を入れるには、図4に示すように、水貯蔵桶8の温水貯蔵空間20の下面に形成された温水供給端部22に連結されている連結ホース32を取り外した後、取り外した連結ホース32の末端部を通して温水マット30及び温水ボイラー1の内部に水を入れる。この時、連結ホース32の内部に水を入れる手段としては、既存の手動式水ポンプ、または特製の水注入用器具を使用することが望ましい。
引き続き、水貯蔵桶8の補充水貯蔵空間10の上部に形成された水補充口11を通じて補充水貯蔵空間10の内部に水を一定水位まで注入する。水不足警告灯が消えることを確認した後、補充水貯蔵空間10の水補充口11の栓12を締結した後、温水貯蔵空間20の温水供給端部22に取り外した連結ホース32を再び連結することで、温水ボイラー1の水注入作業が完了する。
前記のように温水ボイラー1と温水マット30に対する水注入作業が完了した後、温水加熱桶2の内部に注入された水が電気ヒーター4によって加熱され始めれば、温水加熱桶2の内部に蒸気が発生して温水加熱桶2の内部圧力が上昇する。 温水加熱桶2の内部圧力が上昇すれば、その蒸気圧によって温水加熱桶2の内部に生成された温水が図5に示すように温水吐出端部6の逆止弁6aを開放させて温水吐出端部6に吐出された後、連結管19と温水流入端部21を経て水貯蔵桶8の温水貯蔵空間20の内部に圧入される。
そして、温水貯蔵空間20の内部に温水が注入されることによって、温水貯蔵空間20の内部に発生する蒸気は、隔壁9の越流溝9aを通じて排出された後、蒸気誘導板15によって補充水貯蔵空間10の下部に誘導される。補充水貯蔵空間10の内部に貯蔵された水の表面と接触して液化され、補充水貯蔵空間10に貯蔵される。補充水貯蔵空間10の内部で液化されずに残った少量の蒸気は、蒸発防止板15によって遮られながらエア排出口13にすぐ排出されないで、補充水貯蔵空間10内にさらに長い間に滞留されて液化され、そのうち液化されない微量の蒸気だけが蒸発防止板15によって形成される通路を経て補充水貯蔵空間10の上面に形成されたエア排出口13を通じて外部に排出される。
そして、温水加熱桶2の内部に蒸気圧が形成されれば、その蒸気圧によって温水回収端部7の逆止弁7aがよりさらに堅固に閉止されて温水回収端部7の流路が遮られるので、温水加熱桶2の内部で生成された温水が温水回収端部7には全然吐出されい。
このように温水加熱桶2の内部水位が水位検知センサー3の高さより下に下がり電気ヒーター4に供給される電源が遮られることによって、電気ヒーター4の作動が中断されれば、温水加熱桶2の内部に発生した水蒸気が水に復元し温水加熱桶2の内部圧力が急激に落ちて真空状態が形成される。このように温水加熱桶2の内部に真空状態が形成されればこの真空状態によって強い吸入力が発生し、図6に示すように温水マット30の内部の温水が温水加熱桶2の温水回収端部7を通じて温水加熱桶2の内部に吸い込まれる。
このように温水マット30の内部にあった温水が温水加熱桶2の内部に形成された真空吸入力によって温水加熱桶2の内部に吸い込まれることによって、連鎖的に温水マット30の内部にも真空状態が形成される。このように温水マット30の内部に真空状態が形成されれば、この真空によって強い吸入力が発生するため、図7に示すように温水貯蔵空間20の内部に貯蔵されていた温水が温水供給端部22を通じて温水マット30の内部に吸い込まれ、温水が循環されるようになる。
そして、温水循環過程中に温水マット30の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶2の内部にエアが充満して、図8に示すように真空状態である温水加熱桶2の内部に十分な温水が吸入されず、温水加熱桶2の水位が水位検知センサー3の高さまで到逹できず、電気ヒーター4が作動しないことによって、温水の循環が一時的に中断される。
このように水貯蔵桶8の補充水貯蔵空間10に貯蔵された補充水が温水加熱桶2の内部に供給されて、温水加熱桶2の水位が水位検知センサー3の高さまで到逹すれば、温水加熱桶2の内部に設置された電気ヒーター4に電源が供給され、電気ヒーター4が作動することで、一時的に中断された温水循環過程が自動で再開される。
さらに、本発明による温水マット用温水ボイラーは、温水マット30の温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶2の内部にエアが充満する場合、水貯蔵桶8の補充水貯蔵空間10に貯蔵された補充水が温水加熱桶2の内部に自動で供給されることで、温水ホースの詰まりやエアの流入による温水循環量の減少や、温水の循環が中断される現象を効果的に予防することができる。
2 温水加熱桶
3 水位検知センサー
4 電気ヒーター
6 温水吐出端部
6a 逆止弁
7 温水回収端部
7a 逆止弁
8 水貯蔵桶
9 隔壁
9a 越流溝
10 補充水貯蔵空間
13 エア排出口
15 蒸気誘導板
15 蒸発防止板
19 連結管19
21 温水流入端部
20 温水貯蔵空間
22 温水供給端部
23 補充水供給管
24 ソレノイドバルブ
30 温水マット
Claims (3)
- 電気ヒーターによって加熱された水を温水マットの内部に循環させて、温水マットを暖房する温水マット用温水ボイラーにおいて、
前記温水ボイラーの内側下部には、内部に水位検知センサー(3)と電気ヒーター(4)が設置されて、外部一側に補充水流入端部(5)が形成されて、外部他側に逆止弁(6a)、(7a)がそれぞれ設置された温水吐出端部(6)と温水回収端部(7)が形成される温水加熱桶(2)が設置されて、
前記温水ボイラーの内側上部には、内部空間が上端に越流溝(9a)が形成された隔壁(9)によって補充水貯蔵空間(10)と温水貯蔵空間(20)で分割形成される水貯蔵桶(8)が設置されて、
前記水貯蔵桶(8)の補充水貯蔵空間(10)の上面には、栓(12)によって開閉される水補充口(11)と下端部に蒸発防止板(14)が具備されたエア排出口(13)が形成されて、上面内側には温水貯蔵空間(20)から隔壁(9)の越流溝(9a)を通じて排出される蒸気を補充水貯蔵空間(10)の下部に誘導する蒸気誘導板(15)が下向き突出されるように形成されて、下面には補充水供給口(16)が形成されて内側下部には水不足検知センサー(17)が設置されて、
前記水貯蔵桶(8)の温水貯蔵空間(20)の下面には、温水流入端部(21)と温水供給端部(22)が形成されて、
前記温水加熱桶(2)の補充水流入端部(5)と補充水貯蔵空間(10)の補充水供給口(16)は、ソレノイドバルブ(24)が具備された補充水供給管(23)によって互いに連結されて、
前記温水加熱桶(2)の温水吐出端部(6)と前記温水貯蔵空間(20)の温水流入端部(21)は、連結管(19)によって互いに連結されるように構成されたことを特徴とする温水マット用温水ボイラー。 - 前記水貯蔵桶(8)の補充水貯蔵空間(10)の上面に形成された水補充口(11)の直下方には、温水加熱桶(2)の温水回収端部(7)に連結される連結ホース(31)と連通される水注入口(18)が形成されて、
前記水補充口(11)に結合される栓(12)の下端部には、栓(12)の開閉によって前記水注入口(18)を同時に開閉する開閉口(12a)が下向き突出するように設置されたことを特徴とする請求項1に記載の温水マット用温水ボイラー。 - 前記温水加熱桶(2)の温水吐出端部(6)と温水回収端部(7)にそれぞれ設置される逆止弁(6a)、(7a)は、円形管形状のバルブハウジング(25)と、前記バルブハウジング(25)の一端部に一体形成されることで、中央にバルブ開閉孔(26a)が貫通形成されたバルブシート部(26)と、前記バルブハウジング(25)のバルブシート部(26)に装着されることで、外周縁に密閉用オーリング(27a)が挿入設置されるバルブ開閉用ディスク(27)と、前記バルブ開閉用ディスク(27)の後段部に一体で突出形成されることで、末端部にスプリング係止突起(28a)が形成される複数個のディスク支持ピン(28)と、前記ディスク支持ピン(28)の外周縁に挿入設置されるコイルスプリング(29)で構成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の温水マット用温水ボイラー。
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