JP2017517712A - 電子式ソレノイドエアベント - Google Patents

Abstract

発明の実施例に係る電子式ソレノイドエアベントは、エアベント内部の空気を外部に排出させるためのノズル、及び上記ノズルの開閉を制御するノズル遮断部を備え、上記ノズル遮断部は、マグネット、及び上記エアベント内部の空気嵩に対応して上記マグネットを上記ノズルから離隔させるソレノイドを含む。

Description

本発明は、電子式ソレノイドエアベントに関する。さらに詳しくは、暖房及び流体移動時に配管内に循環する流体中の空気を除去して、配管内の腐食を防止し、騷音及び振動を減少させて、流速の増加による効率を改善する電子式ソレノイドエアベントに関する。

ボイラーは、ガス、石油、電気等を燃料とし、発生する熱によって熱媒体を加熱して暖房に使用する装置であり、上記ボイラーの熱媒体として使用される物質としては、水、空気等があるが、そのうち水が最もよく使用される。水は温度変化に伴って嵩の収縮、膨脹がおこり、水を加熱したとき、水と酸素の分離により常に配管内には水と気泡空気が共に移動する。図１は、従来のボイラーの概略的な構成図であり、ボイラーに設置される熱交換器１０と、上記熱交換器１０に連結設置される給水管２０及び排出管３０と、上記熱交換器１０で熱交換された暖房水が流動する暖房配管４０と、上記暖房配管４０の経路上に連結設置された圧力式膨脹タンク５０を含んで構成される。

また、ボイラーで暖房配管（供給管）に暖房水を供給する所にエアベントあるいはエアアレストを設置して、空気を除去した暖房水を供給すれば効率が増大し、空気が充分に除去されないと暖房配管４０に空気が満ちて、騷音及びエアポケット（大きい空気滴）による水の流れに抵抗が発生し熱効率が減少する等、多くの問題が発生する。このため、暖房配管４０内部の空気を常時排出しなければならないが、従来のエアベントはフロートを利用した方法が使用されるため、導出口で空気と水が混ざって出たり、穴が少なくて異物によるノズル詰り現象により２次被害が発生する問題点が存在して、既存のエアベントは水がいつ出るか分からない不安感からノズルを塞いでしまうので、エアベントの本来の機能をしきれない実情である。

本発明は、エアベントに電子式ソレノイドを設置して、基本的に常にノズルを閉じておいて、空気が満ちた場合にのみソレノイドを動作させてノズルを開放させることにより、水は出ずに空気のみ排出させる電子式ソレノイドエアベントに関するものである。
また本発明は、エアベント外部に排出したエアに係わるデータを確認及び管理することができるソレノイドエアベントに関するものである。

発明の実施例に係る電子式ソレノイドエアベントは、エアベント内部の空気を外部に排出させるためのノズル、及び上記ノズルの開閉を制御するノズル遮断部を備え、上記ノズル遮断部は、マグネット及び上記エアベント内部の空気嵩に対応して上記マグネットを上記ノズルから離隔させるソレノイドを含む。

本発明の実施例に係るエアベントは、ソレノイドの動作で一定範囲以上の空気が満ちた場合にのみホールを開放させることにより、電子式で空気を排出して、暖房配管の腐食を防止し、騷音及び振動を減少させ熱効率を向上させることができる効果がある。
また本発明の実施例に係るエアベントは、エアベント外部に排出したエアに係わるデータを確認及び管理することができる。

従来のボイラー構成を簡略に示した図面である。 発明の実施例に係るエアベントの構成を示した側断面図である。 発明の実施例に係るエアベントを構成要素別に分離して示した側断面図である。

本発明で使用される技術的用語は、単に特定の実施例を説明するために使用されものであり、本発明を限定しようとする意図ではないことに留意すべきである。また、本発明で使用される技術的用語は、本発明で特別に他の意味に定義されない限り、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者によって一般的に理解される意味に解釈されるべきであり、過度に包括的な意味に解釈されたり、過度に縮小した意味に解釈されてはならない。また、本発明で使用される技術的な用語が、本発明の思想を正確に表現することができない誤った技術的用語であるときには、当業者が正しく理解することができる技術的用語で代替して理解されなければならないものである。また、本発明で使用される一般的な用語は、事前に定義されているところにより、または前後の文脈上によって解釈されるべきであり、過度に縮小した意味に解釈されてはならない。

また、本発明で使用される単数の表現は、文脈上明白に異なって意味しない限り複数の表現を含む。本発明で、“構成される”または“含む”等の用語は、発明に記載された複数の構成要素ら、または複数の段階を必ず全て含むものと解釈されてはならず、そのうち一部構成要素らまたは一部段階らは含まれないこともあり得、または追加的な構成要素または段階らをさらに含むことができるものとに解釈されるべきである。

また、本発明で使用される第１、第２等のように序数を含む用語は、構成要素らを説明するのに使用されることができるが、構成要素らは用語によって限定されてはならない。用語は、一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的でのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲を逸脱せず、第１構成要素は第２構成要素と命名されることができ、同じように第２構成要素も第１構成要素と命名されることができる。

以下、添付された図面を参照して本発明に係る望ましい実施例を詳しく説明するが、図面符号に関係なく同一か類似の構成要素は同一の参照番号を付し、これについての重複した説明は省略することにする。

また、本発明を説明するにおいて、関連した公知技術についての具体的な説明が本発明の要旨を曖昧にし得ると判断される場合、その詳細な説明を省略する。また、添付された図面は、本発明の思想を容易に理解することができるようにするためのものであるだけで、添付された図面によって本発明の思想が制限されるものと解釈されてはならないことに留意すべきである。

図２は、発明の実施例に係るエアベントの構成を示した側断面図である。図示されたように、発明の実施例に係るエアベント１００は、連結管１０５、遮り膜１１０、エアベント１００の内部１３５に位置し内部に磁石を含む浮き１２０、リードスイッチ１２５及びノズル遮断部２００を含む。

図示されたように、エアベント１００は水平に配置されることができ、浮き１２０が上下移動時、移動軸にリードスイッチ１２５が内蔵され浮き１２０（磁石）の高さで水位を感知する。

連結管１０５は暖房配管と直接連結されることができ、また暖房供給管に気水分離器、空気を捕らえるセパレータ（図示なし）と連結されて暖房配管と間接的に連結されることもできる。
エアベント１００の側面１３０は、断面が上部に向かって狭くなるピラミッドの構成で形成されることができるが、これについて限定するものではない。

エアベント１００の内部１３５には浮き１２０が位置する。浮き１２０は、密度が水より低く空気より高い物質で形成されることができ、材質について限定しない。浮き１２０は、移動軸２６０を基準として上下に移動するようになり、浮力によって水面の上方に浮かぶようになる。

エアベント１００の内部１３５に空気が満ちると、浮き１２０が空気の嵩だけ下に下がるようになる。空気によって浮き１２０が一定の高さ以下に下がるようになると、ソレノイド２３０が動作してノズル１４０を介してエアベント１００内部１３５の空気が外部に排出される。ノズル遮断部２００の動作については、図３を参照して詳しく記述する。
図３は、発明の実施例に係るエアベントを構成要素別に分離して示した側断面図である。図２と同一の構成要素についてはその図面符号を省略する。

ノズル遮断部２００は、ゴムパッキング２０５、マグネット２１０、スプリング２１１、シリンダー２２０、コイルが巻線されたソレノイド２３０を含む。リードスイッチ１２５を動作させる浮き１２０とソレノイド２３０に駆動電源を供給する電源部（図示なし）を含み、電源としては商用電気（ＡＣ）または二次電池（ＤＣ）で形成されることができる。

図示されたように、マグネット２１０の一端にはゴムパッキング２０５が連結され、マグネット２１０の他端には弾性部材２１１が連結される。弾性部材２１１は、例えば、スプリングであることができる。ノズル遮断部２００にはシリンダー２２０とソレノイド２３０を固定させるナット２５０が含まれる。

ゴムパッキング２０５は、ソレノイド２３０が動作して弾性部材２１１の弾性力以上にシリンダー２２０に挿入されたマグネット２１０を引き寄せる間は、ノズル１４０と分離してエアベント１００内部１３５の空気を外に排出し、ソレノイド２３０が動作しない間は、弾性部材２１１の弾性力によってゴムパッキング２０５がノズル１４０と接するようになって密閉状態を維持する。

浮き１２０は、水より密度が低い物質で形成され、水面に接する。遮り膜１１０には、図示されたように、遮り膜１１０を貫通する少なくとも一つのホール１１１が形成される。ホール１１１が形成された遮り膜１１０によって、水の水面の高さが急激に変化することを防止して、動作の安定性及び信頼性を向上させることができる。ホール１１１は、遮り膜１１０の面積全体の半分以下の面積で形成されることができる。

上に記述したように、エアベント１００の内部１３５に水がいっぱいに満ちると、浮き１２０と移動軸２６０のリードスイッチ１２５の間の距離が遠くなってリードスイッチ１２５がＯＦＦになり、ソレノイド２３０が動作しない。これに伴い、マグネット２１０の他端に連結された弾性部材２１１の弾性力によってゴムパッキング２０５がノズル１４０と接するようになり、エアベント１００の内部１３５は密閉される。すなわち、外部からエアベント１００の内部１３５に空気が流入せず、エアベント１００の内部１３５から空気が外部に排出されない。

エアベント１００の内部１３５に空気が満ちると、浮きが１２０が空気の嵩だけ下に下がるようになる。また浮き１２０が下に下がるに応じて、浮き１２０移動軸に位置しているリードスイッチ１２５が動作するようになる。空気によって浮き１２０が一定の高さ以下に落ちるようになると、浮き（磁石）１２０の位置とリードスイッチ１２５が近接するようになる。浮き１２０の移動軸のリードスイッチ１２５がターンオンされてソレノイド２３０が動作するようになる。すなわち、ソレノイド２３０に電源が供給されて、マグネット２１０の他端に連結された弾性部材２１１の弾性力以上にマグネット２１０を引き寄せるようになる。

これによってマグネット２１０の一端に連結されたゴムパッキング２０５がノズル１４０と離隔され、エアベント１００の内部１３５が開放される。すなわち、エアベント１００内部１３５の空気がノズル１４０を介して外部に排出される。

エアベント１００内部１３５の空気がノズル１４０を介して外部に排出されるに伴い、空気の減少によりエアベント１００の内部１３５には水圧で水が満ちるようになる。これに伴い、浮き１２０が再び上に上がるようになると、スイッチの役割をするリードスイッチ１２５がＯＦＦになってソレノイド２３０に供給される電源が遮断され、これに伴いマグネット２１０の他端に連結された弾性部材２１１の弾性力によってマグネット２１０の一端に連結されたゴムパッキング２０５がノズル１４０と接するようになって、エアベント１００の内部１３５が密閉される。

ノズル１４０の一側には、エア排出手動ボタン２４０が形成される。これは常時閉じているエアベント１００から手動で空気を強制的に排出させることができる装置で、入口にエア排出手動ボタン２４０を設置して、これを押すと強制的にマグネット２１０を後に移動させてエアベント１００内部１３５の空気を外部に排出することができる。エア排出ボタン２４０には弾性部材が連結されて、手動エア排出手動ボタン２４０を押す間だけエアベント１００内部１３５の空気を外部に排出することができる。

また、エアベント１００にはデータ保存部（図示なし）が形成されることができる。データ保存部は、ソレノイド２３０の動作に関する情報、すなわち外部に排出されるエアの嵩に関する情報を保存することができる。具体的には、ソレノイド２３０の時間別動作回数、動作した時間、動作時間当り排出されるエアの嵩等の情報を保存し、ネットワークを介して関連情報を外部に伝達することができる。これにより、故障の有無及びエアの排出量に関する情報を保存、確認することができるため、自動化に寄与することができるようになる。
上記の構成によってエボベント１００内部１３５の空気を迅速に外に排出させることができるため、ボイラーの熱効率を向上させることができる。

上述の内容は、本発明が属する技術分野で通常の知識を有する者ならば、本発明の本質的な特性から逸脱しない範囲で修正及び変形が可能なものである。よって、本発明に開示された実施例らは、本発明の技術思想を限定するためのものではなく説明するためのものであり、このような実施例によって本発明の技術思想の範囲が限定されるものではない。本発明の保護範囲は、請求の範囲によって解釈されるべきであり、それと同等な範囲内にある全ての技術思想は、本発明の権利範囲に含まれるものと解釈されるべきものである。

Claims (12)

1. エアベント内部の空気を外部に排出させるためのノズル、及び
   上記ノズルの開閉を制御するノズル遮断部を備え、
   上記ノズル遮断部は、マグネット及び上記エアベント内部の空気嵩に対応して上記マグネットを上記ノズルから離隔させるソレノイドを含むことを特徴とする電子式ソレノイドエアベント。
2. 上記マグネットを収容するシリンダー、
   上記マグネットの一端に形成されるゴムパッキング、及び
   上記マグネットの他端に形成される弾性部材を含むことを特徴とする、請求項１に記載の電子式ソレノイドエアベント。
3. 上記エアベント内部に位置し、空気の嵩に応じて高さが変化する浮き、及び
   上記浮きの高さに対応して上記ソレノイドを動作させる信号を伝達するリードスイッチを含むことを特徴とする、請求項１に記載の電子式ソレノイドエアベント。
4. 上記リードスイッチは、上記リードスイッチに上記浮きがセンシングされるか否かに応じて上記ソレノイドを動作させることを特徴とする、請求項３に記載の電子式ソレノイドエアベント。
5. 上記浮きと連結され、表面にホールが形成される遮り膜を含むことを特徴とする、請求項３に記載の電子式ソレノイドエアベント。
6. 上記ソレノイドは、上記弾性部材の弾性力以上に上記マグネットを引き寄せることを特徴とする、請求項２に記載の電子式ソレノイドエアベント。
7. 上記エアベントは、軸断面が上部に向かって狭くなるように形成されることを特徴とする、請求項１に記載の電子式ソレノイドエアベント。
8. 上記ノズルを人為的に開閉させるエア排出手動ボタンを含む、請求項１に記載の電子式ソレノイドエアベント。
9. 上記ソレノイドに駆動電源を供給する電源部を含む、請求項３に記載の電子式ソレノイドエアベント。
10. 上記ソレノイドの動作に関する情報を保存するデータ保存部を含む、請求項１に記載の電子式ソレノイドエアベント。
11. 上記動作に関する情報は、上記ソレノイドの時間別動作回数、動作した時間、動作時間当り排出されるエアの嵩情報のうち少なくとも一つを保存する、請求項１０に記載の電子式ソレノイドエアベント。
12. エアベント内部の空気を外部に排出させるためのホールが形成されるノズル、及び、上記ノズルを密閉させ、上記エアベント内部の空気が第１嵩以上の場合、第２嵩未満になるまで上記ノズルを開放して上記空気を排出するノズル遮断部を含むことを特徴とする電子式ソレノイドエアベント。
    
    

Images