KR100200281B1 - 가스보일러의 물탱크 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 가스보일러의 물탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물탱크를 상부바디와 하부바디로 구분하고 삼방변과 순환펌프를 하부바디에 장착시킨 다음 이를 기준으로 배관을 형성하여 가스보일러의 내부구조를 단순화함과 동시에 가스보일러를 소형화시킨 가스보일러의 물탱크에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 가스보일러의 조립에 소용되는 부품수를 줄임과 동시에 조립공정을 대폭 축소하여 생산성 향상및 원가절감을 할 수 있는 가스보일러의 물탱크에 관한 것이다.
가스보일러의 물탱크에 있어서, 바이패스관(20)과 수위감지기(21)가 상부면에 위치하는 것으로서 저부가 개방된 함체 형상의 상부바디(1B); 난방환수입구(110)와 오버플로우관(120)을 갖는 것으로서 상기 상부바디(1B)와 결합할 수 있도록 저부가 개방된 함체부(100), 상기 함체부(100)와 연통관(30)에 의하여 연통되면서 볼공간(250)과 드레인(201), 내순환입구(220)가 형성되어 있는 것으로서 상기 함체부(100)와 연통관(203)에 의하여 연통되면서 삼방변(7)을 장착할 수 있는 삼방변 프레임(240)이 형성된 삼방변장착부(200), 연통구(310)와 출구(320), 펌프드레인(330), 일구(350)를 갖는 것으로서 상기 볼공간(250)과 입구(350)가 연통구(301)로 연통되면서 순환펌프(4)를 장착할 수 있는 순환펌프 프레임(304)이 형성되어 있는 순환펌프장착부(300)로 이루어진 것으로서 상기 오버플로우관(120)을 내부에 위치시키는 상태로 하여 상기 상부바디(1B)의 저부와 상기 함체부(100)의 상부를 밀폐 결합시키도록 된 하부바디(1A)로 구성된 것을 특징으로 하는 가스보일러의 물탱크를 제공한다.

Description

가스보일러의 물탱크
제1도는 일반적인 가스보일러의 내부구조도.
제2도는 본 발명에 따른 가스보일러의 물탱크의 하부바디를 도시한 것으로 (a)도는 평면도, (b)도는 정면도, (c)도는 우측면도.
제3도는 하부바디의 삼방변창착부와 순환펌프장착부를 도시한 것으로
(a)는 제2도의 (a)에 표시한 A-A선에 따른 삼방변장착부의 단면도.
(b)는 제2도의 (a)에 표시한 B-B선에 따른 삼방변장착부의 단면도.
(c)는 제2도의 (a)에 표시한 C-C선에 따른 순환펌프장착부의 단면도.
(d)는 제2도의 (c)에 표시한 D-D선에 따른 순환펌프장착부의 단면도.
제4도는 본 발명이 적용된 일실시예를 도시한 가스보일러의 내부구조도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 물탱크 1A : 하부바디
1B : 상부바디 100 : 함체부
110 : 난방환수입구 120 : 오버플로우관
130 : 오목부 200 : 삼방변장착부
210 : 드레인 220 : 난방순환입구
230 : 연통관 240 : 삼방변 프레임
250 : 볼공간 300 : 순환펌프 장착부
310 : 연통구 320 : 출구
330 : 펌프드레인 340 : 순환펌프 프레임
350 : 입구 4 : 순환펌프
7 : 삼방변
본 발명은 가스보일러의 물탱크에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 물탱크를 상부바디와 하부바디로 구분하고 삼방변의 순환펌프를 하부바디에 장착시킨 다음 이를 기준으로 배관을 형성하여 가스보일러의 내부구조를 단순화함과 동시에 가스보일러를 소형화시킨 가스보일러의 물탱크에 관한 것이다.
또한, 본 발명은 가스보일러의 조립에 소용되는 부품수를 줄임과 동시에 조립공정을 대폭 축소하여 생산성 향상및 원가절감을 할 수 있는 가스보일러의 물탱크에 관한 것이다.
제1도는 일반적인 종래의 가스보일러의 내부구조를 도시한 것이다.
좌측 상부로는 물탱크(1)가 위치하고 있다. 물탱크(1)의 저부에는 난방을 실시한 후 귀환하는 난방환수관(2)과 재순환을 위한 난방수유입관(30)이 연결되어 있다. 난방수유입관(3)은 순환펌프(4)를 거쳐 우측상부에 위치하는 열교환기(5)로 이어져 있다. 열교환기(5) 이후는 난방수공급관(6)이, 급기팬(19)의 밑을 지나 삼방변(7)과 연결되어 있다. 난방수공급과(6) 이후는 난방을 실시할 장소로 난방수를 이동시키기 위한 배관으로 연결되어 있다. 상기 순환펌프(4)의 아래측으로는 배수를 위한 드레인콕(8)이 연결되어 있다. 상기 삼방변(7)의 일측으로는 물탱크(1)와 순환펌프(4) 사이의 난방수유입관(3)과 연결되는 내부순환관(9)이 있다. 보충수밸브(10)를 두고 있는 보충수관(11)은 온수배관인 직수관(12)과 물탱크(1) 사이를 연결하고 있다. 직수관(12) 상에는 플로우 스위치(13)가 장착되어 있다. 직수관(12)을 통해 열교환기(5)로 공급된 직수는 승온되어 온수관(14)을 통해 사용자에게 공급된다. 우측 하부에는 PCB박스(15)가 위치되어 있다. PCB박스(15)의 좌측으로는 가스밸브(16)가 위치하고 있다. 가스밸브(16)는 가스공급관(17)과 연결되어 연소실(18)의 내측으로 유도되어 있다. 또한, 물탱크(1)의 상부에서는 열교환기(5)와의 사이에 바이패스관(20)이 연결되어 있다. 물탱크(1)의 상면에는 수위감지센서(21)가 장착되어 있다.
물탱크(1)의 저부 일측으로는 오버플로우관(2)이 있다.
위와 같은 종래 가스보일러의 배관은 물탱크(1)를 비롯한 순환펌프(4), 열교환기(5), 삼방변(7)을 하나의 라인으로 연결하기 위하여 배관이 길어지면서 복잡하게 되는 단점이 있다. 복잡한 배관은 가스보일러 조립시 다른 부품의 배치를 자유롭게 할 수 없도록 한정짓는 제한요소가 되고, 부식과 난방수압을 고려하여 고가의 동파이프로 배관한다는 점을 고려하면 긴 배관은 원가 상승 요인이 됨을 알 수 있다.
또, 복잡한 배관이 좌우 또는 상하로 이루어져 있어 고장수리시 각 배관을 분해, 조립하는데 상당한 노력과 시간을 들여야 한다.
본 발명은 상기에 설명한 종래 가스보일러의 단점을 해결하기 위한 것으로, 그 목적은 물탱크에 삼방변과 순환펌프를 장착시켜 가스보일러의 배관을 짧고 단순화하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 배관을 단순화함으로써 얻어지는 여유공간을 축소하여 가스보일러를 소형화하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 난방배수관을 짧고 단순화하여 조립공정과 부품수를 대폭 줄여 생산성을 향상시키면서 원가를 절감하는데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상부바디와 하부바디로 된 물탱크의 하부바디에 삼방변과 순환펌프를 장착하여 가스보일러의 난방수배관을 짧고 단순화시켜 조립에 소용되는 부품수를 줄이는데 특징이 있다.
이하 첨부된 제2도 내지 제4도를 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.
제2도의 (a),(b),(c)는 물탱크의 하부바디를 도시한 것으로 이의 구조를 살펴보면 다음과 같다.
하부바디(1A)는 크게 함체부(100)와 삼방변장착부(200), 순환펌프장착부(300)로 구분된다.
함체부(100)는 난방환수입구(110)를 갖고 오버플로우관(120)이 형성된 것으로서 상부바디와의 연결을 위하여 상면이 개방된 형상을 한다.
삼방변장착부(200)는 드레인(201)과 내순환입구(220)가 형성되어 있으면서 연통관(230)에 의하여 상기 함체부(100)와 드레인(201)이 연결되어 있다. 또한, 삼방변장착부(200)에는 삼방변을 장착하기 위한 삼방변 프레임(204)이 형성되어 있다.
순환펌프장착부(300)는 상기 삼방변장착부(200)와 연통되는 연통구(310)와 출구(302), 펌프드레임(330)이 형성되어 있다. 이에는 순환펌프를 장착하기 위한 순환펌프 프레임(340)이 형성되어 있다. 연통구(301)와 함체(100) 사이에는 난방수공급관이 위치되는 오목부(130)가 형성되어 있다.
상기와 같이 구성을 갖는 하부바디(1A)의 구성을 부다 상세하게 살펴보면, 사각형상을 하면서 상부가 개방된 함체부(100)의 저부에는 난방환수입구(11)가 형성되어 있다. 또한, 함체부(100)에는 가열에 따른 난방수와 팽창압력을 외부로 배출하는 오버플로우관(120)이 일체로 형성되어 있다. 오버플로우관(120)은 상단이 난방수의 최고수위보다 높게 위치하도록 함체부(100)의 높이보다 휠씬 큰 높이를 갖는다.
함체부(100)의 측방으로는 삼방변칙부(200)가 위치한다. 삼방변장착부(200)는 제3도의 (a)와 (b)에 도시한 바와 같이 중앙에는 삼방변의 볼(70)이 위치하는 볼공간(250)이 형성되어 있다. 볼공간(250)의 상부로는 내순환입구(220)가 형성되어 있다. 볼공간(250)의 하부로는 드레인(210)이 형성되어 있다. 드레인(210)의 중간 측부로는 연통관(230)이 연결되어 있다. 연통관(230)은 상기의 함체부(100)와 삼방변장착부(200)를 연통시킨다. 볼공간(250)의 일측으로는 연통구(310)가 형성되어 있다. 또한 이에는 삼방변을 장착할 수 있는 삼방변 프레임(240)이 형성되어 있다.
순환펌프장착부(300)는 제3도의 (c)와 (d)에 도시한 바와 같이 외곽은 펌프의 케이싱이 되는 순환펌프 프레임(340)이 원형으로 형성되어 있다. 중심부에는 난방수가 유입되는 입구(350)가 형성되어 있다. 입구(350)는 삼방변장착부(200)와 순환펌프장착부(300)을 연통시키는 연통구(310)와 연결되어 있다. 순환펌프 프레임(340)의 상부 일측으로는 열교환기를 향해 난방수를 내보내는 출구(320)가 형성되어 있다. 순환펌프 프레임(340)의 하부에는 펌프드레인(330)이 형성되어 있다.
제4도는 본 발명의 물탱크가 적용된 가스보일러의 내부구조를 도시하고 있다.
이하에서는 제2도 내지 제4도를 참조하여 설명한다.
물탱크(1)는 상부바디(1B)와 하부바디(1A)로 구분된다. 상부바디(1B)와 하부바디(1A)는 누수방지와 난방수압을 견딜 수 있도록 긴밀하게 밀폐되는 상태로 연결되어 있다.
상부바디(1B)의 상면에는 열교환기(5)와 연결되어 가열시 발생하는 기포를 유도하는 바이패스관(20)과 난방수의 수위를 감지하는 수위감지기(21)가 연결되어 있다. 또한, 상부바디(1B)의 저부 일측은 오목하게 형성되어 있으며, 이에는 PCB 박스(15)가 위치하고 있다.
하부바디(1A)에는 난방수 순환에 소요되는 순환펌프(4)와 삼방변(7)이 장착되어 있다.
또한, 하부바디(1A)에는 난방수의 순환루프를 형성하는 배관들이 연결되어 있다. 즉, 난방환수입구(110)에는 난방환수관(2)이 연결되어 있고, 드레인(210)에는 드레인콕(8)이 연결되어 있다. 난방수를 가스보일러 내에서만 순환시키기 위한 난방수순환관(23)은 내순환입구(220)와 연결되고, 난방수를 열교환기(5)로 유도하는 난방수유입관(3)은 출구(320)에 연결되어 있다. 난방수순환관(23)에는 난방수공급관(도시되지 않음-제2도의 (a)에 표시한 오목부(130)에 위치하게 됨)이 연결된다. 이는 내순환입구(220) 직전에서 난방수순환관(23)으로부터 분지(分枝)되어 오목부(130)에 위치된다. 난방수공급관은 난방수를 난방장소로 유도하는 난방배관과 연결관(2)으로 귀환하는 순환루프를 형성하게 된다.
플로우 스위치(13)가 장착된 직수관(12)은 난방수순환관(23)의 저부에 위치하여 열교환기(5)와 연결된다. 직수관(12)은 열교환기(5)를 통과하여 우측에 위치하는 온수관(14)과 연결되어 있다. 보충수밸브(10)가 장착되어 있는 보충수관(11)은 플로우스위치(13) 직전에서 직수관(12)과 연결되고, 이의 타단은 상부바디(1B)와 연결되어 있다.
가스공급관(17)은 연소실(18)의 내부로 유입되며 이에는 가스밸브(16)가 연결되어 있다.
본 발명이 적용된 가스보일러와 종래 가스보일러의 배관을 살펴본다.
제1도에서, 물탱크(1)와 순환펌프(4)를 연결하던 난방수유입관(3)은 본 발명의 구성에서는 불필요하게 된다. 또한, 종래 가스보일러에서 난방수유입관(3)과 삼방변(7)을 연결하던 내부순환관(9)은 본 발명의 구성에서는 제거된다. 또, 본 발명에서는 순환펌프(4)와 삼방변(7)이 하부바디(1A)에 장착되므로써 이들을 연결하는 다른 배관의 길이가 짧아진다. 상기와 같은 이유에서 본 발명인 물탱크를 적용한 가스보일러에서는 배관의 복잡성을 단순화시키면서 그 길이를 최소로 할 수 있게 된다.
내부공간을 비교해 보면, 본 발명의 물탱크는 상부바디(1B)와 하부바디(1A)로 구성되어 있어 물탱크의 용량을 증가시킬 수 있게 된다. 따라서 물탱크의 용량을 축소시킬 수 있게 되며, 본 발명에서는 상부바디(1B)의 일부를 오목하게 형성하여 용량을 줄였다. 오목한게 형성된 빈 공간 상에는 PCB 박스(15)를 위치시키고 있다. 그결과 제1도에 도시한 종래 PCB 박스(15) 자리는 빈공간으로 남게 되며, 이를 줄인다면 가스보일러의 크기를 축소할 수 있게 된다.
생산원가를 비교해 보면, 본 발명의 물탱크는 합성수지로 성형하게 되므로 생산원가가 저렴하게 든다. 또한, 각 배관의 길이가 짧아지면서 이들을 연결하던 부품수도 줄어들게 되므로 이에 따른 생산비용을 절감할 수 있게 된다.
상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 작용을 설명한다.
난방모드에 따른 난방수의 순환 경로를 보면, 마이컴에 의하여 삼방변(7)의 볼(70)의 볼공간(250)에서 내순환입구(220)를 차단한다. 순환펌프(4)는 펌핑작용을 시작한다.
이에 따른 난방수의 유동을 보면, 난방수는 함체부(100)에서 연통관(230)을 거쳐 볼공간(250)에 이른다. 볼공간(250)에서 난방수는 연통구(310)를 지나 순환펌프 장착부(300)의 입구(350)을 거쳐 순환펌프(4)의 펌핑작용으로 출구(320)를 통해 열교환기(5)로 유동한다. 열교환기(5)로 유입된 난방수는 가스공급관(17)을 통해 공급된 가스가 연소실(18)에서 연소하여 발생하는 연소열을 전달받아 승온된다. 고온으로 승온된 난방수는 난방수순환관(23)을 타고 내려와 내순환입구(220)에 이른다. 이에 이른 난방수는 내순환입구(220)가 삼방변(7)의 볼(70)로 막혀 있어 이를 통과하지 못한다. 대신에 난방수는 내순환입구(220) 직전에서 갈라지는 난방수공급관이 개방되어 있으므로 이를 타고 난방배관을 거쳐 난방장소로 보내진다. 난방장소에서 열을 발산한 난방수는 난방환수관(2)을 타고 함체부(100)로 귀환하는 순환경로를 형성한다.
가스보일러가 온수모드로 전환되면, 마이컴의 지시에 의하여 내순환입구(220)를 차단하고 있던 삼방변(7)의 볼(70)은 회전하여 드레인(210)의 상단-볼공간(250) 상에 위치하는 드레인(210)의 상단-을 차단한다. 따라서 난방수는 순환펌프(4)의 펌핑작용으로 함체부(100)에서 연통관(230)을 거쳐 볼공간(250)에 이른다. 볼공간(250)의 난방수는 연통구(310)을 통해 입구(350)와 출구(320)을 지나 열교환기(5)로 유입된다. 열교환기(5)를 거친 난방수는 난방수순환관(23)을 따라 흘러 내순환입구(220)로 유입되어 다시 순환펌프(4)의 펌핑작용으로 순환하는 순환루프를 형성한다. 즉, 난방수는 가스보일러 내부에서만 순환하게 된다. 여기서 난방수가 난방수공급관으로 흐르지 않는 이유는 난방수공급관과 난방배관, 난방환수관(2), 드레인(210)으로 연결되는 순환루프에서 볼(70)이 드레인(210)을 차단하고 있기 때문이다. 이때 직수관(12)을 통해 공급되는 직수는 플로우 스위치(13)을 지나 열교환기(5)로 유입된다. 열교환기(5)로 유입된 직수는 가스의 연소열을 난방수로부터 간접적으로 전달받아 고온의 온수로 전환된다. 온수는 온수관(14)으로 나와 사용자에게 제공된다.
상술한 바와 같이 본 발명의 가스보일러용 물탱크는 삼방변과 순환펌프를 장착할 수 있는 구조로 되어 있어 배관을 단순화할 수 있게 된다.
또, 단순화된 배관에 의하여 다른 부품을 배치하기가 용이하게 될뿐만 아니라 여유공간을 축소하면 가스보일러를 소형화할 수 있게 된다.
또한, 본 발명은 배관이 짧아지면서 고가의 동파이프를 적게 사용하게 되고 삼방변과 순환펌프가 물탱크에 장착되는 관계로 부품수를 줄일 수 있게 된다. 따라서 조립공정이 줄어 들면서 생산 원가를 절감할 수 있어 생산성을 향상시킬 수 있게 된다.
상기의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 하나만 예시하고 이를 집중적으로 설명하였지만 이를 가지고 본 발명의 권리를 한정지어서는 안될 것이다. 왜냐하면, 상기의 실시예를 참고로 하여 다양한 변형이나 변경은 당업자라면 얼마든지 할 수 있기 때문이다. 따라서 본 발명의 권리를 청구범위만으로 한정지어서는 안되며 본 발명의 사상과 범주를 토대로 하여 한정지어야 할 것이다.
간단한 예로 삼방변장착부와 순환펌프장착부의 위치를 바꾼다던가 또는 이들의 세부적인 구성을 변형 또는 변경시켜서 다른 효과를 얻으려 한다던가 하는 따위는 본 발명의 사상과 범주를 벗어나는 것이라 할 수 없다.

Claims (2)

  1. 가스보일러의 물탱크에 있어서, 바이패스관(20)과 수위감지기(21)가 상부면에 위치하는 것으로서 저부가 개방된 함체 형상의 상부바디(1B); 난방환수입구(110)와 오버플로우관(120)을 갖는 것으로서 상기 상부바디(1B)와 결합할 수 있도록 저부가 개방된 함체부(100), 상기 함체부(100)와 연통관(230)에 의하여 연통되면서 볼공간(250)과 드레인(210), 내순환입구(220)가 형성되어 있는 것으로서 상기 함체부(100)와 연통관(230)에 의하여 연통되면서 삼방변(7)을 장착할 수 있는 삼방변 프레임(240)이 형성된 삼방변장착부(200), 연통구(310)와 출구(320), 펌프드레인(330), 입구(350)를 갖는 것으로서 상기 볼공간(250)과 입구(350)가 연통구(310)로 연통되면서 순환펌프(4)를 장착할 수 있는 순환펌프 프레임(340)이 형성되어 있는 순환펌프장착부(300)로 이루어진 것으로서 상기 오버플로우관(120)을 내부에 위치시키는 상태로 하여 상기 상부바디(1B)의 저부와 상기 함체부(100)의 상부를 밀폐 결합시키도록 된 하부바디(1A)로 구성된 것을 특징으로 하는 가스보일러의 물탱크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 상부바디(1B)의 저부 일측을 오목하게 형성하여 이에 PCB 박스(15)를 위치시킨 것을 특징으로 하는 가스보일러의 물탱크.
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