JP2015072115A - 温水マット用温水ボイラー - Google Patents

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Abstract

【課題】温水マット用温水ボイラーを提供する。【解決手段】温水加熱桶の内部に電気ヒーターを水平または傾くように設置し、温水加熱桶の温水吐出端部を電気ヒーターの下面より高い位置に形成するか、または温水加熱桶の内側底面に水溜まり用隔壁を形成し、電気ヒーターによって加熱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温水貯蔵桶に吐出されても電気ヒーターの一部分を浸す程度の水は吐出されないで常に温水加熱桶の底に残っているように構成することにより、高温水環境での頻繁な作動によって頻繁に故障を起こす従来のエア排出用ソレノイドバルブなしに電気ヒーターの加熱だけで温水加熱桶の内部に流入していたエアを膨張した水蒸気と共に自動的に排出することができるので、エアの流入によって温水の循環量が減少するか、または温水の循環が中断する現象を効果的に予防できるだけでなく、従来のエア排出用ソレノイドバルブによって誘発される各種問題を完全に解消して耐久性を大幅に向上させることを特徴とする。【選択図】図２

Description

本発明は、温水マット用温水ボイラーに係り、より詳しくは、温水加熱桶の内部に電気ヒーターを水平または傾くように設置し、温水加熱桶の温水吐出端部を電気ヒーターの下面より高い位置に形成するか、または温水加熱桶の内側底面に水溜まり用隔壁を形成して電気ヒーターによって加熱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温水貯蔵桶に吐出されても電気ヒーターの一部分を浸す程度の水は吐出されないで常に温水加熱桶の底に残っているように構成することにより、高温水環境での頻繁な作動によって頻繁な故障を起こす従来のエア排出用ソレノイドバルブ無しに電気ヒーターの加熱だけで温水加熱桶の内部に流入していたエアを膨張した水蒸気と共に自動的に排出することができるので、エアの流入によって温水の循環量が減少するか、または温水の循環が中断する現象を効果的に予防できるだけでなく、従来のエア排出用ソレノイドバルブによって誘発される各種問題を完全に解消して耐久性を大幅に向上させるようにする温水マット用温水ボイラーに関するものである。
一般に温水マットとは、マット本体の内部に温水が循環する温水ホースが内蔵されてマット本体と連結ホースで連結された小型温水ボイラーから供給される温水によって暖房されるように構成された暖房用マットを言う。
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するように構成された既存の電気マットが有した問題、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を完全に解消できるようにする長所がある。
しかし、既存の温水マットに広く使用されている温水ボイラーは、大部分電気ヒーターによって加熱された温水を循環するために電気モータポンプを使っているが、このような温水マット用温水ボイラーは高温水環境で作動する電気モータポンプの頻繁な故障によって耐久性が著しく低下するのみならず、電気モータポンプの駆動時にモータの騷音及び振動が外部にそのまま発散して不快な騷音を誘発するようになるので、静かで穏やかな水面を邪魔するようになる問題があった。
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により温水マットの温水ホースが折り畳まれて温水の循環が詰まるようになると、温水を循環する電気モータポンプに過負荷がかかるようになるので、耐久性が著しく低下する問題があった。
このような問題を解消するために温水加熱時に温水加熱タンク内で生成する蒸気圧を利用して温水を温水マットの内部に循環するように構成された温水マット用温水ボイラーが案出されたことがあったが、このような蒸気圧を利用した自然循環式温水ボイラーは使用者の不注意などにより温水マットの温水ホースが折り畳まれて温水の循環が詰まるようになると過度な蒸気圧の生成による爆発の危険を抱いている問題があった。
本出願人は、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を解消するために、電気ヒーターが内蔵された温水加熱桶の上部に補充水保存空間と温水保存空間が具備された水保存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保存桶の温水保存空間に移動する瞬間に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するように構成した温水マット用温水ボイラーを出願し、特許第０９４８９０８号で登録を受けた経緯がある。
本出願人によって先に出願された温水マット用温水ボイラーは、図１３に示しているように、内側下部の内部に水位検知センサー３３と電気ヒーター３４が設置されて外部一側に補充水流入端部３５が形成されて外部他側に逆止弁３６ａ、３７ａがそれぞれ設置された温水吐出端部３６と温水回収端部３７が形成される温水加熱桶３２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３９ａが形成された隔壁３９によって補充水保存空間４０と温水保存空間５０に分割形成される水保存桶３８が設置されて、前記水保存桶３８の補充水保存空間４０の上面に栓４２によって開閉される水補充口４１と下端部に蒸発防止板４４が具備されたエア排出口４３が形成されて、上面内側に温水保存空間５０から隔壁３９の越流溝３９ａを通じて排出する蒸気を補充水保存空間４０の下部に誘導する蒸気誘導板４５が下向き突き出されるように形成され下面には補充水供給口４６が形成され内側下部に水不足検知センサー４７が設置され、前記水保存桶３８の温水保存空間５０の下面に温水流入端部５１と温水供給端部５２が形成され、前記温水加熱桶３２の補充水流入端部３５と補充水保存空間４０の補充水供給口４６はソレノイドバルブ５４が具備された補充水供給管５３によってお互いに連結され、前記温水加熱桶３２の温水吐出端部３６と前記温水保存空間５０の温水流入端部５１は連結管４９によってお互いに連結するように構成される。
このように構成される従来の温水マット用ボイラーは、電気ヒーター３４が内蔵された温水加熱桶３２の上部に補充水保存空間４０と温水保存空間５０が具備された水保存桶３８を連結設置して電気ヒーター３４による温水加熱時に温水加熱桶３２の内部に生成された温水が温水加熱桶３２内に形成される蒸気圧によって水保存桶３８の温水保存空間５０に移動する瞬間に温水加熱桶３２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するが、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶３２の内部にエアが満ちる場合に温水加熱桶３２と水保存桶３８の補充水保存空間４０を連結する補充水供給管５３に設置されたソレノイドバルブ５４が自動的に開放されて水保存桶３８の補充水保存空間４０に保存された補充水が温水加熱桶３２の内部で自動的に供給されることにより、温水ホースの詰りやエアの流入によって温水循環量が減少するか、または温水の循環が中断する現象を予防することができる効果があった。
しかし、前記のように構成される従来の温水マット用温水ボイラーは、温水マットの温水ホースが詰まるか、または温水加熱桶３２の内部にエアが満ちる場合に水保存桶３８の補充水保存空間４０に保存された補充水を温水加熱桶３２の内部に自動的に供給するために設置されたソレノイドバルブ５４が高温水環境で頻繁に作動するようになるが、このように高温水環境で頻繁に作動するようになるソレノイドバルブ５４は水が通過するバルブの口径が小さすぎて異物などによる誤作動がひどいだけでなく、エア排出や補充水の供給が円滑になされず頻繁に故障を起こすようになるので、耐久性が著しく低下する問題があった。
韓国登録番号１０−０９４８９０８号公報
本発明は前記のような点に鑑みてなされたものであって、本発明の目的は、温水加熱桶の内部に電気ヒーターを水平または傾くように設置し、温水加熱桶の温水吐出端部を電気ヒーターの下面より高い位置に形成するか、または温水加熱桶の内側底面に水溜まり用隔壁を形成して電気ヒーターによって加熱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温水貯蔵桶に吐出されても電気ヒーターの一部分を浸す程度の水は吐出されず常に温水加熱桶の底に残っているように構成することにより、高温水環境での頻繁な作動によって頻繁に故障を起こす従来のエア排出用ソレノイドバルブなしに電気ヒーターの加熱だけで温水加熱桶の内部に流入していたエアを膨張した水蒸気と共に自動的に排出できるようになるので、エアの流入によって温水の循環量が減少するか、または温水の循環が中断する現象を効果的に予防できるだけでなく、従来のエア排出用ソレノイドバルブによって誘発される各種問題を完全に解消して耐久性を大幅に向上させることにある。
このような目的を達成するための、本発明は、外部一側には温水吐出端部が形成されて外部他側には温水マットと連結する温水回収端部が形成されて内部には水位検知センサーと電気ヒーターが設置される温水加熱桶と、前記温水加熱桶と連結することにより、外部一側には栓によって開閉される水補充口とエア排出口が形成されて外部他側には前記温水加熱桶の温水吐出端部と連結する温水流入端部と温水マットと連結する温水供給端部が形成されて内部には水不足検知センサーが設置される温水保存桶と、前記温水加熱桶の温水吐出端部または前記温水保存桶の温水流入端部または前記温水加熱桶の温水吐出端部と前記温水保存桶の温水流入端部を連結する連結管に設置される吐出用逆止弁と、前記温水加熱桶の温水回収端部に設置される回収用逆止弁を含む温水マット用温水ボイラーであって、前記温水加熱桶の電気ヒーターは水平または傾くように設置されて、前記温水加熱桶の温水吐出端部は電気ヒーターの一部分が常に水に浸っているように電気ヒーターの下面より高い位置に形成されることを特徴とする。
また、本発明は前記温水加熱桶の内側底面に温水加熱桶の内部に設置された電気ヒーターの一部分が常に水に浸るようにする水溜まり用隔壁が設置されることを特徴とする。
また、本発明は、前記温水加熱桶の内部空間が下端に流路溝が形成された気水分離用隔壁によって電気ヒーターが位置する温水加熱空間部と温水吐出端部が位置する温水吐出空間部で分割形成されることを特徴とする。
また、本発明は、前記気水分離用隔壁と温水吐出端部との間にお互いに離隔された複数個の消音用隔壁が温水加熱桶の内側上面から下向き突き出すように設置されることを特徴とする。
また、本発明は前記温水保存桶の温水流入端部または前記温水加熱桶の温水吐出端部と前記温水保存桶の温水流入端部を連結する連結管に温水貯蔵桶に保存された水を温水加熱桶に復帰させるための逆流用微細溝が形成されることを特徴とする。
また、本発明は、前記吐出用逆止弁と回収用逆止弁は、一端部にバルブシート部が形成される円形管形状のバルブハウジングと、該バルブハウジングの内部に形成されることにより、中央部にはピン挿入孔が貫通形成されてピン挿入孔のまわりに複数個の通孔が貫通形成されるピン支持台と、前記ピン支持台のピン挿入孔に挿入されることにより一端部にはディスク係止突起が形成され、他端部にはスプリング係止突起が形成されるディスク支持ピンと、前記ピン支持台と前記ディスク支持ピンのスプリング係止突起との間に位置するようにディスク支持ピンの外周縁に挿入設置されるコイルスプリングと、前記ディスク支持ピンのディスク係止突起に結合されてコイルスプリングの弾性力によってバルブハウジングのバルブシート部に密着されるバルブ開閉用ディスクを含むことを特徴とする。
また、本発明は、前記温水貯蔵桶に形成された水補充口の直下方に温水保存桶の内側底面に垂直で設置されるガイド棒とガイド棒に昇降可能に挿入されるリング形状のフロートでなされた過補充防止具が設置されることを特徴とする。
前記のように本発明による温水マット用温水ボイラーは、温水加熱桶の内部に電気ヒーターが水平または傾くように設置されて温水加熱桶の温水吐出端部が電気ヒーターの下面より高い位置に形成されるか、または温水加熱桶の内側底面に水溜まり用隔壁が形成されて電気ヒーターによって加熱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温水貯蔵桶に吐出されても電気ヒーターの一部分を浸す程度の水は吐出されなくて常に温水加熱桶の底に残っているように構成されることにより、高温水環境での頻繁な作動によって頻繁に故障を起こす従来のエア排出用ソレノイドバルブなしに電気ヒーターの加熱だけで温水加熱桶の内部に流入していたエアを膨張した水蒸気と共に自動的に排出できるようになるので、エアの流入によって温水の循環量が減少するか、または温水の循環が中断する現象を効果的に予防することができるようになるだけでなく、従来のエア排出用ソレノイドバルブによって誘発される各種問題を完全に解消して耐久性を大幅に向上できるようになる効果がある。
本発明による温水マット用温水ボイラーの使用状態を示す斜視図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの腰部構成を示す断面図である。 図２のＡ部拡大図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明による温水マット用温水ボイラーの自動エア排出過程を示す断面図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの他の実施例を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明の他の実施例による温水マット用温水ボイラーの自動エア排出過程を示す断面図である。 （Ａ）、（Ｂ）は本発明による温水マット用温水ボイラーに具備される過補充防止具の作動過程を示す断面図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。 本発明による温水マット用温水ボイラーの作動過程を示す説明図である。 従来技術による温水マット用温水ボイラーを示す断面図である。
以下、前記の目的を達成するための本発明を図１乃至図１２を参照して詳しく説明すれば次のようである。
本発明による温水マット用温水ボイラーは、図２に示しているように温水加熱桶２、温水貯蔵桶７、吐出用逆止弁１３ａ、回収用逆止弁４ａを含んで構成される。
前記温水加熱桶２は、電気ヒーターによる温水加熱と温水加熱時に生成する蒸気圧による温水吐出及び温水吐出後に形成される真空吸入力による温水回収が順次なされる温水ボイラーの核心部であり、外部一側には温水吐出端部３が形成されて、外部他側には温水マットと連結する温水回収端部４が形成され、内部には水位検知センサー５と電気ヒーター６が設置される。
この時、前記温水加熱桶２の電気ヒーター６は、蒸気圧によって温水が吐出する時に吐出されないで常に温水加熱桶２の底に残っている水との接触面積を最大限増大させるために水平または傾くように設置することが望ましい。
そして、前記温水加熱桶２の温水吐出端部３は温水加熱桶２の内部に設置された電気ヒーター６の一部分が常に水に浸っているように電気ヒーター６の下面より高い位置に形成することが望ましい。
このように前記温水加熱桶２の温水吐出端部３を電気ヒーター６の下面より高い位置に形成する理由は、電気ヒーター６を加熱して蒸気圧によって温水が吐出する時に電気ヒーター６の一部分を浸す程度の水は吐出されないで常に温水加熱桶２の底に残っているようにすることにより、温水加熱桶２の内部にエアが流入する場合にこれを電気ヒーター６の加熱だけで容易に排出できるようにするためである。
すなわち、図４の（Ａ）に示しているように前記温水加熱桶２の温水吐出端部３を電気ヒーター６の下面より高い位置（図面上で高さの差を“ｄ”で表示する）に形成するようにすれば、電気ヒーター６を加熱して蒸気圧によって温水が吐出する時に図４の（Ｂ）に示しているように電気ヒーター６の一部分を浸す程度の水は吐出されないで常に温水加熱桶２の底に残っているようになり、このように電気ヒーター６の一部分を浸す程度の水が温水加熱桶２の底に残っている状態で電気ヒーター６と接触している水が急膨張するように電気ヒーター６を継続して加熱すれば、膨張した水蒸気が温水加熱桶２の内部に流入したエアと共に温水吐出端部３に排出され始めるので、温水加熱桶２の内部にエアが流入していても電気ヒーター６の加熱だけでこれを容易に排出することができるようになる。
そして、前記温水加熱桶２の内部に設置された電気ヒーター６の一部分が常に水に浸るようにするために前記したように温水加熱桶２の温水吐出端部３を電気ヒーター６の下面より高い位置に形成する代わりに、図５に示しているように前記温水加熱桶２の内側底面に温水加熱桶２内部に設置された電気ヒーター６の一部分が常に水に浸るようにする水溜まり用隔壁２ｃを設置することも可能である。
このように前記温水加熱桶２の内側底面に水溜まり用隔壁２ｃを設置するようにすれば、図６の（Ａ）に示しているように電気ヒーター６を加熱して蒸気圧によって温水が吐出する場合、図６の（Ｂ）に示しているように電気ヒーター６の一部分を浸す程度の水は水溜まり用隔壁２ｃにより隔離されて吐出されないで常に温水加熱桶２の底に残っているようになり、このように電気ヒーター６の一部分を浸す程度の水が温水加熱桶２の底に残っている状態で電気ヒーター６と接触している水が急膨張するように電気ヒーター６を継続して加熱するようになれば、膨張した水蒸気が温水加熱桶２の内部に流入したエアと共に温水吐出端部３に排出され始めるので、温水加熱桶２の内部にエアが流入していても電気ヒーター６の加熱だけでこれを容易に排出することができるようになる。
また、前記温水加熱桶２は内部空間が下端に流路溝１４ａが形成された気水分離用隔壁１４によって電気ヒーター６が位置する温水加熱空間部２ａと温水吐出端部３が位置する温水吐出空間部２ｂで分割形成することが望ましい。
このように前記温水加熱桶２の内部空間を下端に流路溝１４ａが形成された気水分離用隔壁１４によって温水加熱空間部２ａと吐出空間部２ｂで分割形成するようにすれば、電気ヒーター６を加熱して蒸気圧によって温水が温水吐出端部３を通じて吐出する時に膨張した水蒸気が温水と共に吐出することによって発生する騷音を防止できるようになる。
すなわち、電気ヒーター６によって温水加熱桶２の内部に保存された水が加熱されれば、図４の（Ａ）または図６の（Ａ）に示しているように気水分離用隔壁１４によって分割された温水加熱空間部２ａの内部で膨張した水蒸気によって蒸気圧が発生するようになるが、この膨張した水蒸気による蒸気圧は気水分離用隔壁１４に詰って温水吐出端部３に排出することができずに温水加熱空間部２ａ内にある温水を加圧する力だけで作用するようになって、これにより温水加熱空間部２ａ内にある温水が気水分離用隔壁１４の下端に形成された流路溝１４ａを通じて移動しながら温水吐出空間部２ｂ内の温水を押し出すようになるので、温水吐出端部３を通じて温水だけを吐出できるようになり膨張した水蒸気が温水と共に吐出することにより発生する騷音を防止できるようになる。
また、前記気水分離用隔壁１４と温水吐出端部３との間にはお互いに離隔された複数個の消音用隔壁１５を温水加熱桶２の内側上面から下向きに突き出すように設置することが望ましい。
このように前記気水分離用隔壁１４と温水吐出端部３との間にお互いに離隔された複数個の消音用隔壁１５を温水加熱桶２の内側上面から下向に突き出すように設置すれば、温水加熱空間部２ａ内で発生した蒸気圧によって温水加熱空間部２ａと温水吐出空間部２ｂ内にあった温水だけの吐出が完了した後、膨張した水蒸気のみの吐出によって発生する騷音も大幅に抑制できるようになる。
すなわち、図４の（Ａ）または図６の（Ａ）に示しているように前記温水加熱空間部２ａ内で発生した蒸気圧によって温水加熱空間部２ａと温水吐出空間部２ｂ内にあった温水が温水吐出端部３にある程度吐出されてから、図４の（Ｂ）または図６の（Ｂ）に示しているように温水加熱空間部２ａ内の水面が低くなって温水加熱空間部２ａ内の膨張した水蒸気が温水吐出端部３に抜け出るために前記気水分離用隔壁１４の流路溝１４ａを通じて温水吐出空間部２ｂに流入し始めるが、この時この温水吐出空間部２ｂに流入する膨張した水蒸気はお互いに離隔された複数個の消音用隔壁１５にぶつかりエネルギーが大幅に減衰した状態で温水吐出端部３に抜け出るようになり、膨張した水蒸気の吐出によって発生する騷音を大幅に抑制できるようになる。
前記温水加熱桶２の内部に設置される水位検知センサー５は、温水加熱桶２の内部の水位を検知して電気ヒーター６をＯＮ／ＯＦＦさせるためのものであり、このような水位検知センサー５としては、従来の加湿器や水族館などに通常的に使用されている公知のフロート式水位検知センサーまたは電子式水位検知センサーが主に使用されるが、温水ボイラー１のスリム化傾向によりさらに狭小になる温水加熱桶２の内部に容易に設置するためには嵩が大きいフロート式水位検知センサーより嵩が少なく設置空間を小さく占める電子式水位検知センサーを使用することが望ましい。
前記温水加熱桶２の内部に設置される電気ヒーター６としては、棒形状で形成された公知の電気ヒーターやコイル形状で形成された公知の電気ヒーターが使用されるが、温水ボイラー１のスリム化傾向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で形成された電気ヒーターを使用することが望ましい。
前記温水貯蔵桶７は前記温水加熱桶２と連結して温水加熱桶２から吐出した温水が保存される所であり、外部一側には栓８ａによって開閉される水補充口８とエア排出口９が形成され、外部他側には前記温水加熱桶２の温水吐出端部３と連結する温水流入端部１０と温水マットと連結する温水供給端部１１が形成され、内部に水不足検知センサー１２が設置される。
この時、前記栓８ａは温水貯蔵桶７の上面に形成された水補充口８を開閉するためのものであり、水補充口８の上端部に密着される密閉用パッキングが介された状態で温水貯蔵桶７の上部に螺糸式で結合されるか、または係止突起と係止溝などによって堅固に結合される。
そして、前記温水貯蔵桶７の内部に設置される水不足検知センサー１２は内部の水位を検知するためのものであり、このような水不足検知センサー１２としては従来の加湿器や水族館などに通常使用さ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用されるが、温水ボイラー１のスリム化傾向によってさらに狭小になる温水貯蔵桶７の内部に容易に設置するためには嵩が大きいフロート式水位検知センサーより嵩が少なくて設置空間を小さく占める電子式水位検知センサーを使用することが望ましい。
また、前記温水貯蔵桶７に形成された水補充口８の直下方には、温水貯蔵桶７の内側底面に垂直で設置されるガイド棒１６ａとガイド棒１６ａに昇降可能に挿入されるリング形状のフロート１６ｂでなされた過補充防止具１６を設置することが望ましい。
このように前記温水貯蔵桶７に形成された水補充口８の直下方にガイド棒１６ａとリング形状のフロート１６ｂでなされた過補充防止具１６を設置すれば、図７の（Ａ）、（Ｂ）に示しているように使用者が水補充のために温水貯蔵桶７の内部に水を注入する場合に水位に従ってガイド棒１６ａに挿入されたフロート１６ｂが上昇しながら注入した水の量を直観的に確認することができるようになるだけでなく、水補充口８の下部が自動的に閉鎖されるので、過補充による故障発生を予防できるようになる。
前記吐出用逆止弁１３ａは温水加熱桶２で生成された温水を温水貯蔵桶７に移動させるが、温水貯蔵桶７に保存された温水を温水加熱桶２に逆流しないようにするためのものであり、設計上の要請によって前記温水加熱桶２の温水吐出端部３または前記温水貯蔵桶７の温水流入端部１０または前記温水加熱桶２の温水吐出端部３と前記温水貯蔵桶７の温水流入端部１０を連結する連結管１３に設置することが可能である。
前記回収用逆止弁４ａは前記温水加熱桶２の温水回収端部４に設置されるものであり、温水マットの内部にある温水を温水加熱桶２の内部に移動させるが、温水加熱桶２で生成された温水を温水マットに逆流しないようにする役割をする。
この時、前記吐出用逆止弁１３ａと回収用逆止弁４ａは図３に示しているように、一端部にバルブシート部２３ａが形成される円形管形状のバルブハウジング２３と、該バルブハウジング２３の内部に形成されることにより中央部にはピン挿入孔２４ａが貫通形成されてピン挿入孔２４ａのまわりに複数個の通孔２４ｂが貫通形成されるピン支持台２４と、該ピン支持台２４のピン挿入孔２４ａに挿入されることにより一端部にはディスク係止突起２５ａが形成されて他端部にはスプリング係止突起２５ｂが形成されるディスク支持ピン２５と、前記ピン支持台２４と前記ディスク支持ピン２５のスプリング係止突起２５ｂとの間に位置するようにディスク支持ピン２５の外周縁に挿入設置されるコイルスプリング２６と、前記ディスク支持ピン２５のディスク係止突起２５ａに結合してコイルスプリング２６の弾性力によってバルブハウジング２３のバルブシート部２３ａに密着するバルブ開閉用ディスク２７を含むように構成することが望ましい。
このように構成される吐出用逆止弁１３ａと回収用逆止弁４ａは構成が簡素であって製作が容易であり、コイルスプリング２６によってバルブ閉鎖時に堅固な気密状態を維持できるようになるので、流体の逆流を効果的に防止できるだけでなく、流体の流れに対する抵抗が少なくバルブ開放時に逆止弁を通じて流入する温水を円滑に通過させることができる。
そして、前記温水貯蔵桶７の温水流入端部１０または前記温水加熱桶２の温水吐出端部３と前記温水貯蔵桶７の温水流入端部１０を連結する連結管１３には図３に示しているように逆止弁１３ａが閉鎖された状態でも温水貯蔵桶７に保存された水を温水加熱桶２に少量ずつ逆流するようにする逆流用微細溝１３ｂを形成することが望ましい。
このように前記逆流用微細溝１３ｂを形成する理由は、温水加熱桶２の内部に流入したエアを電気ヒーター６の加熱によって水蒸気と共に排出するが、持続的にエアが流入する場合に温水加熱桶２の底に常に残っていた水が頻繁に水蒸気に膨張してその量が徐々に減ることがあるが、これを対比して真空吸入時に温水貯蔵桶７に保存された水が逆流用微細溝１３ｂを通じて温水加熱桶２に少量ずつ復帰するようにすることにより、温水加熱桶２の底に残っていた水が常に一定の水位を維持できるようにするためである。
一方、本発明による温水マット用温水ボイラーの電気回路はＡＣ２２０Ｖ電源と連結する電源コードが電気ヒーターの過熱時に自動的に電源供給を遮断するバイメタル形式のヒーター過熱防止センサーと温水ボイラーが倒れた時に電源供給を遮断する転倒検知センサーを介した状態で制御基板に接続され、前記制御基板には温水加熱桶２の内部に設置される水位検知センサー５と電気ヒーター６、温水貯蔵桶７の内部に設置される水不足検知センサー１２、温水貯蔵桶７の低水位レベル検知時に点灯される水不足警告灯、温水加熱桶２の外側上部に付着する過熱防止用温度センサーが接続されるように構成される。
前記のように構成される本発明による温水マット用温水ボイラーの作用関係を説明すれば次のようである。
本発明による温水マット用温水ボイラーは、図１に示しているように一対の連結ホース２１、２２を利用して温水マット２０に連結した状態で使用するようになるが、本発明による温水ボイラー１を一対の連結ホース２１、２２によって温水マット２０に連結した状態で温水ボイラー１の電源スイッチをつければ、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。
このような状態にある前記温水ボイラー１の内部に水を注入するためには図８に示しているように、温水貯蔵桶７の下面に形成された温水供給端部１１に連結している連結ホース２２を分離した後、分離した連結ホース２２の末端部を通じて温水マット２０及び温水ボイラー１の内部に水を注入するようになるが、この時前記連結ホース２２の内部に水を注入する器具としては、既存の手動式水ポンプを使用するか、または特殊に製作された水注入用器具を使用することが望ましい。
このように前記温水貯蔵桶７の温水供給端部１１から分離した連結ホース２２を通じて水を注入するようにすれば、注入された水が温水マット２０の内部に設置された温水ホースをいっぱい満たした後に温水加熱桶２の温水回収端部４に具備された回収用逆止弁４ａを開放させながら温水加熱桶２の内部に流入することにより温水加熱桶２の内部は水で一杯になるようになる。
続いて、前記温水貯蔵桶７の温水供給端部１１から分離した連結ホース２２を再び連結して前記温水貯蔵桶７の上部に形成した水補充口８に締結された栓８ａを開放した後に温水貯蔵桶７の内部に水を一定の水位まで注入して水不足警告灯が消えることを確認した後に水補充口８に栓８ａを締結することにより温水ボイラー１に対する水注入作業を完了する。
この時、前記温水貯蔵桶７に形成された水補充口８の直下方にガイド棒１６ａとリング形状のフロート１６ｂでなされた過補充防止具１６を設置すれば、図７の（Ａ）、（Ｂ）に示しているように温水貯蔵桶７の内部に水を注入する場合水位によってガイド棒１６ａに挿入されたフロート１６ｂが上昇しながら注入した水の量を直観的に確認することができるようになるだけでなく、水補充口８の下部が自動的に閉鎖されるので、過補充による故障発生を予防することができる。
前記のように温水ボイラー１と温水マット２０に対する水注入作業が完了した後に温水加熱桶２の内部に注入された水が電気ヒーター６によって加熱され始めれば、図１３に示しているように温水加熱桶２の内部に蒸気が発生するようになるので温水加熱桶２の内部圧力が増大するが、このように温水加熱桶２の内部圧力が増大すれば、その蒸気圧によって温水回収端部４に具備された回収用逆止弁４ａがさらに堅固に閉鎖されて温水回収端部４の流路が遮られるので、温水加熱桶２の内部で生成した温水は温水回収端部４には全く吐出されないで温水吐出端部３だけを吐出した後、吐出用逆止弁１３ａを開放させて温水貯蔵桶７の内部に押され入って行くようになる。
このように前記温水加熱桶２の内部で生成された温水が蒸気圧によって温水貯蔵桶７の内部に移動すれば温水加熱桶２の内部水位が徐々に低くなるが、このように温水加熱桶２の内部水位がずっと低くなって水位検知センサー５の高さより下に下がるようになれば制御基板によって所定時間が経過した後に電気ヒーター６に供給される電源が自動的に遮られ電気ヒーター６の作動が中断する。
この時、前記温水加熱桶２の温水吐出端部３は電気ヒーター６の下面より高い位置に形成されているので、図１０に示しているように蒸気圧によって温水加熱桶２の内部にあった温水が吐出する場合、その温水が全部吐出されないで電気ヒーター６の一部分を浸す程度の量は常に温水加熱桶２の底に残っているようになるが、このように電気ヒーター６の一部分を浸す程度の温水が温水加熱桶２の底に残っている状態で水位検知センサー５による水位検知後制御基板によって自動的に電源が遮られる前まで所定時間の間に電気ヒーター６が継続して加熱されれば、電気ヒーター６と接触している水が急膨張しながら膨張した水蒸気が温水加熱桶２の内部に流入したエアと共に温水吐出端部３に排出され始めるので、温水加熱桶２の内部にエアが流入していても電気ヒーター６の加熱だけでこれを容易に排出することができる。
そして、前記温水加熱桶２の内部空間を下端に流路溝１４ａが形成された気水分離用隔壁１４によって電気ヒーター６が位置する温水加熱空間部２ａと温水吐出端部３が位置する温水吐出空間部２ｂで分割形成するようになれば、電気ヒーター６を加熱して蒸気圧によって温水が温水吐出端部３を通じて吐出する時に膨張した水蒸気が温水と共に吐出することによって発生する騷音を防止することができる。
併せて、前記気水分離用隔壁１４と温水吐出端部３との間にお互いに離隔された複数個の消音用隔壁１５を温水加熱桶２の内側上面から下向き突き出すように設置すれば、温水加熱空間部２ａ内で発生した蒸気圧によって温水加熱空間部２ａと温水吐出空間部２ｂ内にあった温水だけの吐出が完了した後に膨張した水蒸気だけの吐出によって発生する騷音を大幅に抑制することができるようになる。
続いて、前記電気ヒーター６の加熱によって温水加熱桶２の内部に流入したエアが膨張した水蒸気と共に温水吐出端部３に排出された後、電気ヒーター６に供給される電源が自動的に遮られることによって電気ヒーター６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回収され始めながら温水加熱桶２の内部圧力が急激に落ちて真空状態が形成されるが、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するようになり、これにより図１１に示しているように温水マット２０の内部にあった温水が温水加熱桶２の温水回収端部４を通じて温水加熱桶２の内部に吸い込まれるようになる。
この時、前記温水加熱桶２の内部に真空状態が形成されれば、その真空吸入力によって吐出用逆止弁１３ａがさらに堅固に閉鎖されて温水吐出端部３の流路が遮られるので、温水貯蔵桶７の内部に保存された温水は温水加熱桶２の内部に全く吸い込まれなくなる。
そして、前記温水貯蔵桶７の温水流入端部１０または前記温水加熱桶２の温水吐出端部３と前記温水貯蔵桶７の温水流入端部１０を連結する連結管１３に逆流用微細溝１３ｂを形成すれば、真空吸入時に温水貯蔵桶７に保存された水が逆流用微細溝１３ｂを通じて温水加熱桶２に少量ずつ復帰することによって温水加熱桶２の底に残っていた水が温水加熱桶２内部に設置された電気ヒーター６の一部分が常に水に浸ることができるように一定の水位を維持できるようになるので、温水加熱桶２内部の水不足による過熱を防止できるようになる。
このように温水マット２０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２０の内部にも真空状態が形成されるが、このように温水マット２０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ようになり、これにより図１２に示しているように温水貯蔵桶７の内部に保存されていた温水が温水供給端部１１を通じて温水マット２０の内部に吸い込まれるようになり温水の循環がなされるようになる。
前記のように温水加熱桶２の内部に形成される真空吸入力によって温水マット２０の内部にあった温水が温水加熱桶２の内部に吸い込まれることによって温水加熱桶２の水位が再び高くなって水位検知センサー５の高さに到逹すれば、所定時間が経過した後に制御基板によって温水加熱桶２の内部に設置された電気ヒーター６に電源が供給されて電気ヒーター６が再び作動するようになり、前記のような温水循環過程が繰り返される。
前記のように本発明による温水マット用温水ボイラーは、温水加熱桶２の内部に電気ヒーター６が水平または傾くように設置され、温水加熱桶２の温水吐出端部３が電気ヒーター６の下面より高い位置に形成されるか、または温水加熱桶２の内側底面に水溜まり用隔壁２ｃが形成され、電気ヒーター６によって加熱された温水が温水加熱桶２内に形成される蒸気圧によって温水貯蔵桶７に吐出されても電気ヒーター６の一部分を浸す程度の水は吐出されないで常に温水加熱桶２の底に残っているように構成されるので、高温水環境での頻繁な作動によって頻繁に故障を起こす従来のエア排出用ソレノイドバルブなしに電気ヒーター６の加熱だけで温水加熱桶２の内部に流入していたエアを膨張した水蒸気と共に自動的に排出することができるようになるので、エアの流入によって温水の循環量が減少するか、または温水の循環が中断する現象を効果的に予防できるようになるだけでなく、従来のエア排出用ソレノイドバルブによって誘発する各種問題を完全に解消して耐久性を大幅に向上することができるようになる。
本発明は、温水マット用温水ボイラーの分野に適用できる。
１ 温水ボイラー
２ 温水加熱桶
２ａ 温水加熱空間部
２ｂ 温水吐出空間部
２ｃ 水溜まり用隔壁
３ 温水吐出端部
４ 温水回収端部
４ａ 回収用逆止弁
５ 水位検知センサー
６ 電気ヒーター
７ 温水貯蔵桶
８ 水補充口
８ａ 栓
９ エア排出口
１０ 温水流入端部
１１ 温水供給端部
１２ 水不足検知センサー
１３ 連結管
１３ａ 吐出用逆止弁
１３ｂ 逆流用微細溝
１４ 気水分離用隔壁
１４ａ 流路溝
１５ 消音用隔壁
１６ 過補充防止具
１６ａ ガイド棒
１６ｂ フロート
２０ 温水マット
２１、２２ 連結ホース
２３ バルブハウジング
２３ａ バルブシート部
２４ ピン支持台
２４ａ ピン挿入孔
２４ｂ 通孔
２５ ディスク支持ピン
２５ａ ディスク係止突起
２５ｂ スプリング係止突起
２６ コイルスプリング
２７ バルブ開閉用ディスク

Claims (6)

  1. 外部一側には温水吐出端部が形成されて外部他側には温水マットと連結する温水回収端部が形成され、内部には水位検知センサーと電気ヒーターが設置される温水加熱桶と、
    前記温水加熱桶と連結することにより、外部一側には栓によって開閉される水補充口とエア排出口が形成されて外部他側には前記温水加熱桶の温水吐出端部と連結する温水流入端部と温水マットと連結する温水供給端部が形成されて内部には水不足検知センサーが設置される温水保存桶と、
    前記温水加熱桶の温水吐出端部または前記温水保存桶の温水流入端部または前記温水加熱桶の温水吐出端部と前記温水保存桶の温水流入端部を連結する連結管に設置される吐出用逆止弁と、
    前記温水加熱桶の温水回収端部に設置される回収用逆止弁を含む温水マット用温水ボイラーであって、
    前記温水加熱桶の電気ヒーターは水平または傾くように設置されて、
    前記温水加熱桶の温水吐出端部は、電気ヒーターの一部分が常に水に浸っているように電気ヒーターの下面より高い位置に形成されて、
    前記温水加熱桶は内部空間が下端に流路溝が形成された気水分離用隔壁によって電気ヒーターが位置する温水加熱空間部と温水吐出端部が位置する温水吐出空間部で分割形成されることを特徴とする温水マット用温水ボイラー。
  2. 外部一側には温水吐出端部が形成されて外部他側には温水マットと連結する温水回収端部が形成され、内部には水位検知センサーと電気ヒーターが設置される温水加熱桶と、
    前記温水加熱桶と連結することにより、外部一側には栓によって開閉される水補充口とエア排出口が形成され、外部他側には前記温水加熱桶の温水吐出端部と連結する温水流入端部と温水マットと連結する温水供給端部が形成され、内部には水不足検知センサーが設置される温水保存桶と、
    前記温水加熱桶の温水吐出端部または前記温水保存桶の温水流入端部または前記温水加熱桶の温水吐出端部と前記温水保存桶の温水流入端部を連結する連結管に設置される吐出用逆止弁と、
    前記温水加熱桶の温水回収端部に設置される回収用逆止弁を含む温水マット用温水ボイラーであって、
    前記温水加熱桶の電気ヒーターは水平または傾くように設置されて、
    前記温水加熱桶の内側底面には電気ヒーターの一部分が常に水に浸るようにする水溜まり用隔壁が設置されて、
    前記温水加熱桶は内部空間が下端に流路溝が形成された気水分離用隔壁によって電気ヒーターが位置する温水加熱空間部と温水吐出端部が位置する温水吐出空間部に分割形成されることを特徴とする温水マット用温水ボイラー。
  3. 前記気水分離用隔壁と温水吐出端部との間にはお互いに離隔された複数個の消音用隔壁が温水加熱桶の内側上面から下向き突き出すように設置される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。
  4. 前記温水保存桶の温水流入端部または前記温水加熱桶の温水吐出端部と前記温水保存桶の温水流入端部を連結する連結管には温水貯蔵桶に保存された水を温水加熱桶に復帰させるための逆流用微細溝が形成される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。
  5. 前記吐出用逆止弁と回収用逆止弁は、
    一端部にバルブシート部が形成される円形管形状のバルブハウジングと、
    前記バルブハウジングの内部に形成されることにより、中央部にはピン挿入孔が貫通形成され、ピン挿入孔のまわりに複数個の通孔が貫通形成されるピン支持台と、
    前記ピン支持台のピン挿入孔に挿入されることにより、一端部にはディスク係止突起が形成され、他端部にはスプリング係止突起が形成されるディスク支持ピンと、
    前記ピン支持台と前記ディスク支持ピンのスプリング係止突起との間に位置するようにディスク支持ピンの外周縁に挿入設置されるコイルスプリングと、
    前記ディスク支持ピンのディスク係止突起に結合され、コイルスプリングの弾性力によってバルブハウジングのバルブシート部に密着されるバルブ開閉用ディスクと、を含む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。
  6. 前記温水貯蔵桶に形成された水補充口の直下方には、
    前記温水保存桶の内側底面に垂直で設置されるガイド棒とガイド棒に昇降可能に挿入されるリング形状のフロートでなされた過補充防止具が設置される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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