KR101015609B1 - 파이프 조인트 어셈블리를 구비한 온수 보일러 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 원터치 타입으로 결합 및 분리가 가능한 파이프 조인트 어셈블리를 구비한 온수 보일러 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 암부재의 수용부에 수부재의 피수용부를 끼우고 회전시키면 원터치 방식으로 체결이 가능하고 분리도 가능하여, 온수 보일러 시스템에 적용할 경우 온수 보일러의 이동, 난방배관의 청소 등 온수보일러와 난방배관 또는 온수매트를 분해할 경우나, 보일러 또는 온수매트의 분해 및 재조립시 편리성이 극대화 될 수 있다.
본 발명에 따른 파이프 조인트 어셈블리는 파이프 연결부, 상기 연결부와 이어진 수용부, 상기 수용부에 구비된 안내부, 상기 안내부와 이어진 걸림부가 일체로 되어 있는 암부재; 및 파이프 결합부, 상기 결합부와 이어진 피수용부, 상기 피수용부 외주면에 구비되고 상기 안내부를 거쳐 상기 걸림부에 안착되는 걸림체가 일체로 되어 있는 수부재;를 포함하여 이루어진다.

Description

파이프 조인트 어셈블리를 구비한 온수 보일러 시스템{PIPE JOINT ASSEMBLY AND BOILER SYSTEM USING THE SAME}

본 발명은 원터치 타입으로 결합 및 분리가 가능한 파이프 조인트 어셈블리를 구비한 온수 보일러 시스템에 관한 것으로,

보다 상세하게는 암부재의 수용부에 수부재의 피수용부를 끼우고 회전시키면 원터치 방식으로 체결이 가능하고 분리도 가능하여,

온수 보일러 시스템에 적용할 경우 온수 보일러의 이동, 난방배관의 청소 등 온수보일러와 난방배관 또는 온수매트를 분해할 경우나, 보일러 또는 온수매트의 분해 및 재조립시 편리성이 극대화 될 수 있다.

기존 파이프 조인트, 특히 온수 보일러를 위한 파이프 조인트 제품의 경우에는 난방배관 또는 온수매트의 튜브(또는 호스)의 연결을 원터치 피팅이나 투터치피팅, 소켓에 강제 조립, 튜브밴드 체결 등을 사용하여 온수보일러와 난방 배관 및 온수매트의 튜브(온수 순환 튜브)를 연결한다.

따라서 연결시의 어려움 또한 분해시의 어려움 그리고 사용 중 빠짐에 따른 문제점을 가지게 된다.

이를 좀 더 구체적으로 살펴보면,

상기 도면(좌측은 결합단면도, 우측은 분해 단면도)과 같은 원터치 피팅의 경우 조립 및 분해의 편리성은 있으나 사용조건이 온수이므로 사용시간 경과에 따라 튜브가 연질화 되고 상온의 상태 보다 수밀성이 떨어져 누수의 확률이 높고 또한 사용 중 튜브의 꺾임이나 튜브가 움직일 경우 역시 누수 발생 위험이 있다.

또 상기 도면(좌측은 결합단면도, 우측은 분해 단면도)과 같은 투터치 피팅의 경우 원터치 피팅에 비해 온수 조건에서도 수밀 유지는 좋으나 조립 및 분해시의 어려움이 있고,

또한 튜브에 변형이 발생되어 튜브를 분해하고 재조립하는 경우 수밀성이 떨어지고, 또한 새롭게 수밀성을 유지하기 위해선 일정 길이를 자르고 사용함에 따라 낭비 문제가 있다.

투터치 피팅의 경우 피팅의 튜브 조립부의 외경이 크므로 피팅과 조립이 되어지는 부분의 튜브를 확장한 후 조립하거나 강제로 밀어 넣어 조립이 되어 지면서 자연스럽게 확대가 되므로 그 후 캡(또는 부싱)을 이용하여 한 번 더 체결을 함으로 수밀을 유지한다. 이때 캡이 피팅의 나사산부를 타고 조여지면서 캡의 내부 내경부가 이미 확대되어 조립되어 진 튜브의 외경부를 한번 눌러 밀착을 하게 되는데, 여기서 캡의 모서리부에 의해 튜브에 손상이 되므로 재사용시 수밀성에 문제가 생긴다.

다음으로 상기 도면(좌측은 결합단면도, 우측은 분해 단면도)과 같은 소켓 강제 조립의 경우 투터치 피팅과 유사한 구조로 캡이 사용되어지지 않는다.

소켓에 빠짐 방지 구조가 튜브의 내경 보다 큰 치수로 형성되어 있고, 이곳에 튜브를 강제로 밀어 넣으면 튜브는 소켓의 큰 치수만큼 확대되어 지며 조립이 된다.

따라서 튜브가 확대되어져 확대되어진 만큼 원래의 형상으로 되돌아가려는 힘으로 소켓과 밀착이 되어져 수밀을 유지하게 된다. 여기서 강제로 튜브를 조립함에 따라 조립시 강한 힘을 가해야 조립되므로 조립시 힘이 들고 또한 분해시 강한 힘을 가해 당겨야 분해가 가능하다.

또한 장시간 조립이 되어진 후 분해시 튜브가 확대되어져 내경이 커짐에 따라서 재사용시 누수의 우려가 높고, 누수를 개선하기 위해서는 확대되어진 부위를 자르고 사용해야 하므로 불편하고 낭비가 발생된다.

그리고 또한 튜브 내부의 압력이 저압의 경우에는 문제가 안 되나. 고압 작용시에는 내부 압력에 의해 튜브가 분해가 되어져 누수가 발생된다.

아울러 상기 도면(좌측은 결합단면도, 우측은 분해 단면도)과 같은 밴드를 이용한 체결의 경우 소켓에 자연스럽게 튜브를 밀어 조립하거나 약간의 강제 조립을 하여 튜브를 조립 후 외부에서 튜브밴드를 이용하여 한 번 더 조이는 방식이다.

여기서 튜브밴드의 사용에 따른 수밀 유지는 좋으나 튜브밴드로 밀착을 시키기 위해 튜브밴드를 조임으로 튜브의 외경부가 강제적으로 축소된에 따라 튜브 외 경부에 변형이 발생이 되고 심한 경우 끊어짐이 발생된다.

그리고 또한 튜브 밴드를 조이기 위해 별도의 공구가 필요하여 불편이 발생, 또한 외관에 별도의 밴드 처리로 외관상 보기 좋지 않다.

한편, 특허 제0772696호(2007년10월26일) 『온수매트의 호스 연결구조』에는

매트 내부에 지그재그 형태로 매설된 호스의 끝단부를 상기 매트의 끝단부와 일치하도록 절단하여 호스가 매트 외부로 노출되지 않도록 하고, 이 호스의 끝단부에 플러그를 설치하되, 상기 플러그에는 온수공급장치와 연결된 호스를 원터치방식으로 착탈되는 소켓을 설치함에 따라 매트와 온수공급장치가 연결된 온수호스와의 착탈을 용이하게 함은 물론, 상기 플러그와 소켓을 분리시에도 호스 내부에 유입된 물이 외부로 유출되지 않을 뿐만 아니라, 호스가 매트 외부로 노출되지 않으므로 인해 이동의 용이성을 제공할 수 있도록 하는 온수매트의 호스 연결구조를 제시하고 있다.

그러나 상기 특허의 경우에는 배관 분리시 잠금판을 누르고 플러그를 뽑아야 하므로 양 손을 모두 사용하여 분리작업을 해야 하므로 불편하고, 잠금판을 세게 누르면 보일러가 넘어지고 누수가 발생될 위험이 있고 뜨거운 물이 쏟아질 경우 화상의 위험까지 존재한다는 단점을 갖는다.

이에 본 발명은 암부재의 수용부에 수부재의 피수용부를 끼우고 회전시키면 원터치 방식으로 체결이 가능하고 분리도 가능하여, 온수 보일러 시스템에 적용할 경우 온수 보일러의 이동, 난방배관의 청소 등 온수보일러와 난방배관 또는 온수매트를 분해할 경우나, 보일러 또는 온수매트의 분해 및 재조립시 편리성이 극대화 될 수 있는 파이프 조인트 어셈블리를 구비한 온수 보일러 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명은 암부재의 걸림부에 상기 걸림체를 위한 이탈방지수단을 도입하여 암수부재의 임의 분리 위험을 제거한 파이프 조인트 어셈블리를 제공하는 것을 목적으로 한다.

나아가 본 발명은 온수 보일러 시스템을 구성하는 보일러가

외피와, 장착브라켓과, 커버로 이루어진 펌프 하우징이 각각 분리된 형태로 연결되고,

특히 장착브라켓과 커버를 연결하고 구동부를 감싸는 외피는 진동 흡수체로 이루어져 펌프의 작동시 발생하는 진동을 흡수하여 펌프 하우징과 결합된 보일러의 다른 부품으로 진동이 전달되는 것을 근본적으로 차단하여 소음을 저감시키고,

아울러 펌프 하우징의 포함하여 보일러를 구성하는 각 부품들 간의 결합이 진동에 의하여 느슨해지거나 또는 풀리는 것을 방지하여 보일러의 유지관리에 소요되는 작업 시간 및 비용을 절감하여 경제성을 제고(提高)할 수 있는 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러를 제공하는 것을 하나의 목적으로 한다.

그리고 본 발명은 온수 보일러 시스템을 구성하는 보일러와 관련하여,

하우징의 외피 상부에 배열되고, 외피의 내주면에 외접하는 환형의 가이드부를 갖는 기밀유지부재가 구비되고, 아울러 가이드부의 단면 형상은 상광하협(上廣下狹) 형태로 이루어져 외피의 내주면과 가이드부와의 밀착성을 높여 하우징의 외피와 기밀유지부재간의 기밀성을 향상시킬 수 있는 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 하며,

더 나아가 역시 보일러와 관련하여, 외피와 장착브라켓의 결합을 위해 제1 및 제2 플랜지가 형성되고, 외피의 제1 플랜지 하면부와 장착브라켓의 제2 플랜지 상면부에는 상호 대응하는 요철부가 형성되어 외피와 장착브라켓의 접촉면에서의 기밀유지를 보장하여 제품의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있는 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러를 제공하는 것을 또 하나의 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 파이프 조인트 어셈블리는

파이프 연결부, 상기 연결부와 이어진 수용부, 상기 수용부에 구비된 안내부, 상기 안내부와 이어진 걸림부가 일체로 되어 있는 암부재; 및

파이프 결합부, 상기 결합부와 이어진 피수용부, 상기 피수용부 외주면에 구비되고 상기 안내부를 거쳐 상기 걸림부에 안착되는 걸림체가 일체로 되어 있는 수부재;

를 포함하여 이루어진다.

또 본 발명에 따른 파이프 조인트 어셈블리에서

상기 암부재의 걸림부에는 상기 걸림체를 위한 이탈방지수단이 구비되어 있고,

특히 상기 이탈방지수단은 상기 암부재의 걸림부에 구비된 돌기 또는 홈인 것이 바람직하다.

나아가 본 발명에 따른 온수 보일러 시스템은

수조를 구비한 보일러;

매트;

상기 보일러와 연결되고, 상기 매트 내부에 배열되는 온수 순환 튜브; 및

파이프 연결부, 상기 연결부와 이어진 수용부, 상기 수용부에 구비된 안내부, 상기 안내부와 이어진 걸림부가 일체로 되어 있는 암부재, 그리고

파이프 결합부, 상기 결합부와 이어진 피수용부, 상기 피수용부 외주면에 구비되고 상기 안내부를 거쳐 상기 걸림부에 안착되는 걸림체가 일체로 되어 있는 수부재를 포함하여 이루어지고,

상기 암부재의 파이프 연결부는 상기 수조 또는 상기 튜브와 연결되고, 상기 수부재의 파이프 결합부는 상기 튜브 또는 상기 수조와 연결되는 것을 특징으로 한다.

이상과 같이 본 발명에 따른 파이프 조인트 어셈블리를 구비한 온수 보일러 시스템은 부재의 수용부에 수부재의 피수용부를 끼우고 회전시키면 원터치 방식으로 체결이 가능하고 분리도 가능하여, 온수 보일러 시스템에 적용할 경우 온수 보일러의 이동, 난방배관의 청소 등 온수보일러와 난방배관 또는 온수매트를 분해할 경우나, 보일러 또는 온수매트의 분해 및 재조립시 편리성이 극대화 될 수 있으며, 또 암부재의 걸림부에 상기 걸림체를 위한 이탈방지수단을 도입하여 암수부재의 임의 분리 위험을 제거할 수 있다.

나아가 본 발명은 온수 보일러 시스템을 구성하는 보일러가 외피와, 장착브라켓과, 커버로 이루어진 펌프 하우징이 각각 분리된 형태로 연결되고, 특히 장착브라켓과 커버를 연결하고 구동부를 감싸는 외피는 진동 흡수체로 이루어져 펌프의 작동시 발생하는 진동을 흡수하여 펌프 하우징과 결합된 보일러의 다른 부품으로 진동이 전달되는 것을 근본적으로 차단하여 소음을 저감시키고, 아울러 펌프 하우징의 포함하여 보일러를 구성하는 각 부품들 간의 결합이 진동에 의하여 느슨해지거나 또는 풀리는 것을 방지하여 보일러의 유지관리에 소요되는 작업 시간 및 비용을 절감하여 경제성을 제고(提高)할 수 있으며, 하우징의 외피 상부에 배열되고, 외피의 내주면에 외접하는 환형의 가이드부를 갖는 기밀유지부재가 구비되고, 아울러 가이드부의 단면 형상은 상광하협(上廣下狹) 형태로 이루어져 외피의 내주면과 가이드부와의 밀착성을 높여 하우징의 외피와 기밀유지부재간의 기밀성을 향상시킬 수 있고, 외피와 장착브라켓의 결합을 위해 제1 및 제2 플랜지가 형성되고, 외피의 제1 플랜지 하면부와 장착브라켓의 제2 플랜지 상면부에는 상호 대응하는 요철부가 형성되어 외피와 장착브라켓의 접촉면에서의 기밀유지를 보장하여 제품의 신뢰성을 보다 향상시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 파이프 조인트 어셈블리가 적용된 온수 보일러 시스템을 나타내는 도면,
도 2는 변형된 파이프 조인트 어셈블리에 대한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 온수 보일러 시스템의 온수보일러를 나타내는 단면 개념의 도면,
도 4는 본 발명에 따른 온수 보일러를 나타내는 분해 단면 개념의 도면,
도 5는 본 발명에 따른 온수보일러의 하우징 구조를 나타내는 분해 및 결합 단면도와 확대도.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 온수 보일러 시스템은 크게, 수조(B1)

(이 참조부호 'B1'과 도 3 및 도 4의 참조부호 '13'은 동일하게 수조를 지칭하는 것이나, 편의상 다른 부호를 사용하였다)

를 내장한 보일러(B)와, 사용자가 눕거나 앉게 되는 매트(M), 그리고 상기 보일러와 연결되고 상기 매트 내부에 배열되는 온수 순환 튜브(T)를 포함하고,

튜브(T) 및 수조(B1) 사이의 연결부에 구비된 파이프 조인트 어셈블리(A)로 이루어진다.

본 명세서에서 '파이프', '튜브', '배관'은 편의상 달리 지칭한 것이며, 본질적인 차이를 갖는 것은 아니다.

상기 파이프 조인트 어셈블리(A)는 암부재(110), 수부재(120), 그리고 암수부재의 연결부(111) 및 결합부(121) 사이에 배열되어 수밀성을 보장하는 패킹링(130)을 포함한다.

상기 암부재(120)는 일체형으로 이루어지며, 파이프 연결부(111), 상기 연결부와 이어진 수용부(113), 상기 수용부에 구비된 안내부(115), 상기 안내부와 이어진 걸림부(117)를 포함한다.

상기 파이프 연결부(111)는 연질 튜브(또는 파이프)가 결합되어 수밀성을 높일 수 있도록 하는 환형 돌기(특히 다단 돌기, 미지칭 됨)가 구비되어 있다.

안내부, 특히 상기 수용부(113)의 내면에 형성된 안내부(115)는 걸림부(117)와 연결되어 있고, 상기 걸림부(117)는 제조 편리성을 고려하여 외부에서 확인이 가능한 관통 트임 구조를 가지나, 필요에 따라 단순히 수용부(113) 내면에 연속 형성된 홈 구조인 것으로 제조될 수 있다.

또 상기 암부재(110)의 걸림부(117)에는 상기 수부재(120)의 걸림체(125)를 위한 이탈방지수단이 구비되는 것이 바람직한데,

도면에서는 걸림돌기(117a)로 구성되어 있다.

또 보일러(B)에서 배출되는 온수가 매트(M)를 순환한 후 다시 수조로 유입되는 온수 보일러 시스템의 특성에 맞게 암부재(110)는 두 수용부(113)를 갖는 것이 바람직한데,

이 두 수용부(113)를 갖는 암부재(110)가 보일러(B) 본체에 조립 결합하기 쉽도록 하기 위하여 암부재의 두 수용부가 연결체(110A)에 의하여 이어져 있는 것이 바람직하며,

상기 연결체(110A)의 양쪽 테두리에는 보일러(B) 본체이 끼워지는 결합홈(110a)이 형성되어 있다.

다음으로 수부재(120)는 역시 일체형으로 이루어지며, 파이프 결합부(121), 상기 결합부와 이어진 피수용부(123), 상기 피수용부 외주면에 구비되고 상기 안내부(115)를 거쳐 상기 걸림부(117)에 안착되는 걸림체(125)를 갖는다.

상기 결합부(121) 외주면에는 역시 연질 튜브(또는 파이프)가 결합되어 수밀성을 높일 수 있도록 하는 환형 돌기가 구비되어 있다.

또 상기 수용부(113)에 결합되는 상기 피수용부(123)에는 환홈(123a)이 형성되어 있고, 이 두 환홈 각각에는 패킹링(130)이 결합된다.

나아가 피수용부(123)와 결합부(121) 사이에는 결합부(121) 측에 형성된 볼트부(미지칭됨)를 다른 부재(튜브와의 수밀성 체결을 위한)의 너트에 결합하기 쉽도록 하는 공구결합부(127), 특히 육각형 타입의 공구결합부가 형성되어 있다.

암부재(110)의 연결부(111)에는 보일러(B)의 수조(B1)와 연결된 난방배관(T1)

(이 참조부호 'T1'과 도 3의 참조부호 '7'은 동일하게 난방배관을 지칭하는 것이나, 편의상 다른 부호를 사용하였다)

이 결합되고,

수부재(120)의 결합부(121)에는 온수 순환 튜브(T)의 단부가 결합되는데,

필요에 따라 상기 암부재의 파이프 연결부는 상기 튜브와 연결되고, 상기 수부재의 파이프 결합부는 상기 수조와 연결되는 형태로 변형될 수 있다.

상기 수부재(120)에는 걸림체(125)가 형성되어 있어

암수부재의 결합시 수부재(120)의 피수용부(123)을 암부재(110)의 수용부(113)에 끼우고

걸림체(125)가 암부재(110)의 안내부(115)를 거쳐 걸림부(117) 초입에 위치할 때 선회시키면

걸림체(125)는 이탈방지수단을 이루는 걸림 돌기(117a)를 타고 넘어 안착되며,

임의로 선회하여 암수부재가 분리 이탈되고, 뜨거운 물이 누출되는 위험을 방지할 수 있다.

또 상기 걸림체(125)가 상기 걸림 돌기(117a)를 타고 넘어 수부재(120)의 분리 및 결합이 쉽도록

상기 걸림체(125)의 걸림 돌기(117a)측 양단부는 부드럽게 만곡진 형상을 이루고 있다.

한편, 평면도 및 단면도 개념을 혼합한 도 1에서 상부 확대된 원 내 도면에서는 패킹링(130)이 마치 단면도를 도시한 것처럼 도시하고 있다.

또 도 2에는 다른 형태의 암수부재 이탈방지수단을 도시하고 있는데, 역시 도 2의 상하 도면 모두는 평면도 및 단면도 개념을 혼합한 형태이며, 원형인 패킹링 모두(130)(131)를 마치 단면도를 도시한 것처럼 도시하고 있다.

도 1에서와 달리 수부재(120)의 피수용부(123) 단부에는 추가적인 패킹링(131)이 구비되어 있고, 암부재(110)의 수용부(113) 결합시 수부재를 가압하면서 선회하여 밀어 넣으면

상기 패킹링(131)의 단부(131A)가 수축하면서 수부재(120)의 걸림체(125)는 암부재(110)의 걸림부(117)에 위치하게 되고,

계속 수부재를 선회시켜 결합하면 걸림체(125)는 걸림부(117)의 단부에 이르게 되어 정지한다.

이 상태에서 외력이 제거되므로 다시 패킹링(131)의 탄지 단부(131A)(상부 확대 도면 참조)가 팽창하게 되므로

걸림체(125)는 후퇴하여 걸림 홈(117b)에 안착되고, 수부재가 임의 선회하여 암수부재가 분리될 위험이 제거된다.

이러한 걸림 돌기 또는 홈 형태의 이탈방지수단은 다양하게 변형되어 도입될 수 있다.

다음으로 이하에서는 본 발명에 따른 온수 보일러 시스템의 또 다른 특징인 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러에 대하여 설명하도록 한다.

우선 진동 및 소음 저감 특징과 관련하여 편의상 방향기준을 첨부된 도 4를 참조하여 특정하면,

본 발명에 따른 모터(21)의 고정자(23)가 위치하는 쪽을 상부 또는 상방'이라 하고, 수조(13)가 위치하는 쪽을 하부 또는 하방이라 특정 한다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징(40)이 구비된 온수보일러는

장착부(13a)를 갖는 본체(10); 구동부(20); 상기 구동부(20)와 연동하는 임펠러(30); 상기 구동부(20)를 감싸는 외피(41)와, 상기 외피(41) 상부에 배열되고, 상기 본체(10)의 장착부(13a)에 연결된 장착브라켓(43)과, 상기 외피(41) 하부에 배열되고, 유입부(46)와 토출부를 갖는 커버(45)를 포함하고, 상기 본체(10)의 장착부(13a)에 연결된 펌프 하우징(40);을 포함하여 이루어지며, 상기 하우징(40)의 외피(41)는 진동 흡수체로 이루어진 것을 특징으로 한다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러에서, 상기 본체(10)는

외부 케이싱(11)과, 상기 외부 케이싱(11) 내에 내장되는 수조(13)를 포함하여 이루어진다.

그리고 상기 수조(13)의 저면부에는 유체를 수조(13) 내로 유입시키기 위한 유입구(13c)가 형성되고, 상기 유입구(13c)는 수조(13) 내로 유체를 순환 공급하기 위한 난방배관(7)과 연결되고,

상기 수조(13)의 상단부에는 수조(13) 내에 내장되는 하우징(40)을 고정시키기 위한 장착부(13a)가 형성되어 있으며, 상기 장착부(13a)는 하기할 하우징(40)의 장착브라켓(43)과 연결되어 하우징(40)을 수조(13)에 고정시키게 된다.

아울러 본 발명에 따른 온수보일러는 유체의 순환을 위한 펌프가 수조(13) 내에 침수된 상태로 배열되어 있고,

수조(13) 내의 유체는 전기히터(미도시)에 의하여 데워져 순환 펌프에 의하여 각 난방배관(7)을 통해 순환하면서 난방이 이루어진다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러에서, 상기 구동부(20)는

코일이 권선된 고정자(23)와, 상기 고정자(23)에 의하여 감싸여진 회전자(25)를 포함하는 모터(21)로 이루어진다.

따라서 상기 구동부(20)의 모터(21)에 전류가 공급되면 권선된 고정자(23)의 코일에 의한 전가기 유도에 의하여 회전자(25)에 유도전류가 발생하여 회전하게 되며,

이 경우 상기 회전자(25)에는 축관통부(25a)가 형성되어 있어, 상기 축관통부(25a)에 관통 삽입되어 있는 회전축(1)을 중심으로 회전하게 된다.

그리고 상기 모터(21)의 고정자(23) 상면부에는 상기 회전축(1)을 고정시키기 위한 고정부(23a)가 하부 방향을 향해 돌출 형성되어, 상기 회전축(1)이 고정부(23a)에 삽입 고정되고,

이 경우 상기 회전자(25)의 축관통부(25a)와 상단부와 상기 고정부(23a)의 하단부 사이에는 와셔(3)가 구비되어 축관통부(25a)와 고정부(23a)의 각 단면부를 지지하게 된다.

아울러 상기 모터(21)의 고정자(23) 상면부에는 하부 방향으로 돌출된 고정부(23a)가 형성되어 있어 중심축이 상기 고정부(23a)에 삽입 고정되고,

그리고 상기 고정부(23a) 상부에는 고정부(23a)와 연통된 공기배출구(27)가 형성되어 리턴튜브(29)와 연결됨으로써 펌프의 작동 시 상부에 있는 공기와 유체가 상기 공기배출구(27)를 통하여 리턴튜브(29)에 의하여 회수된다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러에서, 상기 임펠러(30)는

상기 구동부(20)와 연결되어, 상기 구동부(20)의 회전 시 연동하여 회전함으로써 펌프 내의 압력을 상승시켜 펌프의 펌핑압을 형성하여 유체를 순환시키게 된다.

즉 상기 임펠러(30)는 상기 회전자(25)와 연결되고, 중공부(44b)를 갖는 몸체(31)와,

상기 몸체(31) 하부에 연결된 블레이드(33)와, 그리고 상기 블레이드(33) 하면부에는 하우징(40)의 커버(45)에 형성된 유입부(46)를 감싸 상기 블레이드(33)로 유체의 유입을 유도하기 위한 안내부(33a)가 형성된다.

따라서 임펠러(30)는 상기 모터(21)의 회전자(25)의 구동 시 연동하여 회전하고, 상기 회전축(1)에 의하여 상기 회전자(25)와 임펠러(30)가 축지지 된다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 진동 및 소음 저감 구조를 갖는 펌프 하우징이 구비된 온수보일러에서, 상기 하우징(40)은

상기 구동부(20)를 감싸는 외피(41)와, 상기 외피(41) 상부에 배열된 장착브라켓(43)과, 상기 외피(41) 하부에 배열된 커버(45)를 포함하고,

상기 본체(10)의 장착부(13a)에 결합되어 본체(10) 내에 내장되도록 형성되되,

상기 하우징(40)의 외피(41), 장착브라켓(43) 및 커버(45)는 분리된 형태로 연결되고,

상기 하우징(40)의 외피(41)는 진동 흡수체로 이루어진다.

이는 종래의 온수보일러에 사용되는 펌프 하우징의 경우에는 외피, 장착브라켓 및 커버가 일체로 형성되어 장착브라켓이 수조와 연결되어 하우징을 결합시키고,

상기 하우징이 결합된 수조는 외부 케이싱과 결합된다.

그리고 종래의 펌프 하우징 내부에는 구동부와 임펠러가 내장되며, 이 경우 유체의 순환을 위하여 모터가 회전하여 펌프가 작동하게 되면,

회전축을 중심으로 모터의 회전자와, 이와 연결된 임펠러가 회전하게 되고, 이때 회전축과 회전자 또는 임펠러의 각 접촉면에서 상호 회전마찰에 의한 진동이 발생하게 된다.

따라서 상기 구동부와 임펠러가 내장된 펌프 하우징에 진동이 전달되고,

이렇게 전달된 진동은 하우징을 통하여 하우징에 연결된 수조로 전달되며, 동시에 수조와 연결된 외부 케이싱까지 진동이 전달되는 문제가 있다.

아울러 구동부의 고유 회전에 의한 고유진동과 이에 의하여 발생하는 하우징의 진동 주파수가 고유진동수와 같아져 공진이 발생하게 되는 경우에는

하우징, 수조 및 외부 케이싱의 각 결합부에는 매우 큰 힘의 진동이 발생할 수 있으며,

이 경우 발생하는 소음은 엄청난 굉음을 동반하여 불쾌감을 일으키거나,

또는 이러한 진동에 의하여 각 구성간의 결합이 느슨해지거나 또는 결합력이 약해져 상호 마찰에 의한 마모로 내구성에 문제가 있다.

이는 내구성 문제뿐만 아니라 상호 결합된 부분이 정기적인 진동에 의하여 풀림으로써 결합이 느슨해지는 것을 방지하기 위해 수시로 온수보일러의 결합 상태를 점검하여야 하고, 이에 따라 보수 작업을 하는 등 유지관리를 위해 소요되는 작업 및 그 비용을 부담하여야 하는 문제가 있다.

즉 본 발명에 따른 하우징(40)은 상기한 바와 같은 종래의 펌프 하우징(40)과 같은 진동 및 소음으로 인한 문제를 해결하기 위해

외피(41)와, 장착브라켓(43) 및 커버(45)를 각각 개별적으로 구비된 분리형으로 구성하고,

아울러 상기 외피(41)는 일정한 탄성을 갖되, 장착브라켓(43)과 커버(45)의 결합 시 일정한 강성을 가질 수 있는 진동 흡수체를 사용하게 된다.

따라서 모터(21)의 회전자(25)와 임펠러(30)의 회전 중심 역할을 하는 회전축(1)이 상호 마찰에 의한 진동 발생 시 상기 외피(41)가 진동을 흡수하여 외피(41) 상부에 연결되는 장착브라켓(43)으로 진동이 전달되는 것을 방지하고,

이에 의하여 수조(13) 및 외부 케이싱(11)으로 전달되는 진동을 차단함으로써 소음의 원인을 원천적으로 차단할 수 있으며,

또 각 구성의 결합 부분에서 결합이 풀리거나 느슨해지는 것을 방지하여 제품의 내구성을 보장하고,

더 나아가 유지관리를 위한 작업 시간 및 비용을 절감할 수 있어 경제성을 제고(提高)할 수 있게 된다.

이하에서는 하우징(40)을 구성하는 각 구성간의 결합관계를 보다 세밀하기 기술하고, 아울러 각 구성간의 결합 부분에서의 기밀성을 보장하기 위한 구체적인 구성 관계를 기술하기로 한다.

본 발명에 따른 하우징(40)의 외피(41)는 상기 구동부(20)의 고정자(23)를 감싸도록 원통체로 진동을 흡수할 수 있는 진동 흡수체인 고무나 엘라스토머 등과 같은 탄성 부재를 사용하게 되며,

상기 하우징(40)의 외피(41) 상단부에는 원반 형태의 제1 플랜지(42)가 형성되고, 상기 제1 플랜지(42)에는 복수의 결합공(42b)이 형성된다.

또 상기 하우징(40)의 장착브라켓(43)은 상기 외피(41)를 수용하기 위한 중공부(44b)가 형성되고, 상기 중공부(44b) 주변에는 제2 플랜지(44)가 구비되어 상기 외피(41)의 제1 플랜지(42)와 수조(13)의 장착부(13a) 사이에 배열된다.

아울러 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44) 일측에는 커버(45)의 토출부(47)와 연결되어 가열된 온수를 순환 공급하기 위한 난방배관(7)을 고정 지지하기 위한 지지부(44c)가 형성되며,

그리고 상기 장착브라켓(43)은 상기 지지부(44c)에서 연장되어 상기 수조(13)와의 결합을 위한 결합부(44d)가 형성되어, 상기 수조(13)에 형성된 대응결합부(13b)에 결합 고정된다.

더 나아가 도 5의 확대도 A'에 도시된 바와 같이 상기 외피(41)의 제1 플랜지(42)와 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44)의 접촉면인 상기 제1 플랜지(42)의 하면부와 상기 제2 플랜지(44)의 상면부에는 상호 대응하도록 각각 요철부(44a)가 형성되는데,

이는 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44) 상면부에는 요철부(44a)가 형성되고,

상기 외피(41)의 제1 플랜지(42) 하면부에는 상기 제2 플랜지(44)의 요철부(44a)에 상응하는 대응요철부(42a)가 형성된다.

즉 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44) 상부에 외피(41)의 제1 플랜지(42)가 얹히는 형태로 배열되는 경우 상기 제1 플랜지(42)에는 외피(41)의 무게(구동부(20), 임펠러(30), 커버(45)의 무게 포함.)가 하중으로 작용하게 되고,

이 경우 진동 흡수체로 이루어진 외피(41)는 그 재질상의 특성에 의한 연성을 갖고 있기 때문에 상기 제2 플랜지(44) 상면부에 얹힌 상기 제1 플랜지(42)의 하면부는 일정 정도 눌리게 된다.

이때 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44) 상면부에 요철부(44a)를 형성하게 되면,

상기 외피(41)의 제1 플랜지(42) 하면부가 눌리면서 상기 제2 플랜지(44)의 요철부(44a)에 상응하는 대응요철부(42a)가 상기 제1 플랜지(42) 하면부에 형성되고

상기 각 요철부(44a)에 의하여 상기 외피(41)와 장착브라켓(43)의 결합 부위,

더 엄밀히 말해 상기 제1 플랜지(42)와 제2 플랜지(44)의 접촉면에서의 기밀 유지가 보다 확실하게 보장될 수 있게 된다.

그리고 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44)에는 상기 제1 플랜지(42)의 결합공(42b)에 상응하도록 대응결합공(44e)이 형성되고, 상기 대응결합공(44e)에는 내주면에 나사산이 형성되어 있다.

더 나아가 본 발명에 따른 하우징(40)의 조립 시 하우징(40)의 상부 부분의 기밀성을 보장하기 위해 하우징(40)의 외피(41) 상단부에 기밀유지부재(50)가 더 구비되는데,

상기 기밀유지부재(50)는 상기 외피(41)의 제1 플랜지(42) 상부에 얹히는 제3 플랜지(53)와,

상기 제3 플랜지(53) 내측에 연결되고, 하부 방향으로 향해 돌출되어 상기 외피(41)의 내주면과 외접하는 가이드부(51)를 포함하고,

그리고 상기 제3 플랜지(53)에는 상기 제1 플랜지(42)의 결합공(42b)에 상응하는 대응결합공(53a)이 형성된다.

따라서 상기 장착브라켓(43)의 제2 플랜지(44), 외피(41)의 제1 플랜지(42) 및 기밀유지부재(50)의 제3 플랜지(53)를 아래로부터 순차적은 배열한 후,

스크루(S)를 결합공(42b)과 각 대응결합공(44e)(53a)에 삽입하고, 가장 아래에 배열되는 상기 제2 플랜지(44)의 대응결합공(44e)에 스크루(S)를 체결하여 상기 장착브라켓(43), 외피(41) 및 기밀유지부재(50)를 결합시키게 된다.

그리고 상기 제3 플랜지(53)의 대응결합공(53a) 하부와 상부에는 각각 요홈(53b)과 수용홈(53c)이 형성되어 있으며,

상기 요홈(53b)은 상기 제1 플랜지(42)의 결합공(44e) 상부 주변에 돌출부(42c)가 형성되어 상기 요홈(53b)에 삽입됨으로써 외피(41)와 기밀유지부재(50)의 결합 시 결합 편의성을 위한 위치결정 역할과 상호 지지하는 역할을 하게 되며,

또 상기 수용홈(53c)에는 스크루(S)의 헤드 부분이 수용되어 외부로 노출되는 것을 방지하게 된다.

본 발명에 따른 기밀유지부재(50)는 상기 하우징(40) 상부 구조를 이루는 외피(41)와 장착브라켓(43)의 결합 부위에서의 밀착성을 좋게 하여 기밀유지를 보다 확실하게 보장하기 위함이다.

아울러 도 5의 확대도 B'에 도시된 바와 같이 상기 기밀유지부재(50)의 가이드부(51)는 그 단면 형상이 상광하협(上廣下狹) 형태로 이루어져 있어 상기 가이드부(51)가 상기 외피(41)에 내부로 삽입되는 경우

상기 가이드부(51)의 하부 부분의 외경은 상기 외피(41)의 내주면의 내경보다 작거나 같고, 또 상기 가이드부(51)의 상부로 갈수록 그 외경은 커져 상기 가이드가 상기 외피(41) 내로 삽입되면서

상기 가이드부(51)가 상기 외피(41)의 내주면을 점층적으로 가압하여 상기 가이드부(51)의 외주면과 외피(41)의 내주면과의 밀착성을 높여 기밀유지에 보다 만전을 기할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 하우징(40)에서 상기 커버(45)는 상기 외피(41)의 하부에 배열되는데,

하부에는 유입부(46)가 구비되고, 또 일측에는 접섭방향으로 토출부(47)가 돌출된 형태로 구비되어 난방배관(7)과 연결된다.

그리고 상기 외피(41) 하단부에는 연결부(41a)가 형성되어 있고, 상기 커버(45) 상단부에는 상기 외피(41)의 연결부(41a)에 상응하는 대응연결부(45a)가 형성되어 상기 외피(41)와 커버(45)를 결합시키게 된다.

또한 상기 커버(45) 내측에는 상기 임펠러(30)를 위한 수용부(45c)가 형성되고, 상기 수용부(45c)는 펌핑 공간을 형성하여 수조(13) 내로 유입된 유체가 커버(45)의 유입부(46)를 통하여 유입되면,

상기 임펠러(30)의 블레이드(33)의 회전력에 의하여 유체가 상기 토출부(47)로 가압 배출되어 난방배관(7)을 통하여 유체를 순환시키게 된다.

아울러 상기 커버(45)의 유입부(46) 주변에는 리브 형태의 삽입부(45b)가 형성되어 있어 상기 회전축(1)이 삽입 고정되어 상기 모터(21)의 회전자(25)와 임펠러(30)를 지지하게 된다.

또 상기 삽입부(45b)의 상단부면와 상기 회전자(25)의 축관통부(25a) 하단부면 사이에는 스러스트 저널(5)이 게재되어 삽입부(45b)와 회전자(25)의 축관통부(25a)를 지지하게 된다.

이상의 설명에서 온수 보일러와 관련된 통상의 공지된 기술을 생략되어 있으나, 당업자라면 용이하게 이를 추측 및 추론하고 재현할 수 있다.

또 이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 특정 형상과 구조를 갖는 파이프 조인트 어셈블리 및 보일러를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

B: 보일러 M: 매트
T: 튜브 A: 파이프 조인트 어셈블리
110: 암부재 111: 파이프 연결부
113: 수용부 115: 안내부
117: 걸림부 120: 수부재
121: 파이프 결합부 123: 피수용부
125: 걸림체 130: 패킹링
1 : 회전축 3 : 와셔
5 : 스러스트 저널 7 : 난방배관
10 : 본체 11 : 외부 케이싱
13 : 수조 13a : 장착부
13b : 대응결합부 13c : 유입구
20 : 구동부 21 : 모터
23 : 고정자 23a : 고정부
25 : 회전자 25a : 축관통부
27 : 공기배출로 29 : 리턴튜브
30 : 임펠러 31 : 몸체
31a : 중공 33a : 안내부
40 : 하우징 41 : 외피
41a : 연결부 42 : 제1 플랜지
42a : 대응요철부 42b : 결합공
42c : 돌출부 43 : 장착브라켓
44 : 제2 플랜지 44a : 요철부
44b : 중공부 44c : 지지부
44d : 결합부 44e : 대응결합공
45 : 커버 45a : 대응연결부
45b : 삽입부 45c : 수용부
46 : 유입부 47 : 토출부
50 : 수밀유지부재 51 : 가이드부
53 : 제3 플랜지 53a : 대응결합공
53b : 요홈 53c : 수용홈
S : 스크루

Claims (4)

1. 수조를 구비한 보일러(B);
   매트(M);
   상기 보일러와 연결되고, 상기 매트 내부에 배열되는 온수 순환 튜브(T); 및
   
   파이프 연결부(111), 상기 연결부와 이어진 수용부(113), 상기 수용부에 구비된 안내부(115), 상기 안내부와 이어진 걸림부(117)가 일체로 되어 있는 암부재(110), 그리고
   파이프 결합부(121), 상기 결합부와 이어진 피수용부(123), 상기 피수용부 외주면에 구비되고 상기 안내부(115)를 거쳐 상기 걸림부(117)에 안착되는 걸림체(125)가 일체로 되어 있는 수부재(120)를 포함하여 이루어지고,
   상기 암부재(110)의 파이프 연결부(111)는 상기 수조와 연결되고, 상기 수부재(120)의 파이프 결합부(121)는 상기 튜브(T)와 연결되어 있는 파이프 조인트 어셈블리(A)를 포함하여 이루어지되,
   
   상기 암부재(110)의 걸림부(117)에는 상기 걸림체(125)를 위한 돌기(117a) 또는 홈(117b) 형태의 이탈방지수단이 구비되어 있고,
   
   상기 암부재(110)의 수용부(113)의 내면에 형성된 안내부(115)는 걸림부(117)와 연결되어 있고, 상기 걸림부(117)는 외부에서 확인이 가능한 관통 트임 구조를 갖고,
   
   보일러(B)에서 배출되는 온수가 매트(M)를 순환한 후 다시 수조로 유입되는 특성에 맞게 암부재(110)는 두 수용부(113)를 갖고, 상기 암부재(110)가 보일러(B) 본체에 조립 결합하기 쉽도록 하기 위하여 상기 암부재의 두 수용부는 연결체(110A)에 의하여 이어져 있고, 상기 연결체(110A)의 양쪽 테두리에는 보일러(B) 본체가 끼워지는 결합홈(110a)이 형성되어 있으며,
   
   상기 수부재(120)의 피수용부(123) 단부에는 패킹링(131)이 구비되어 있고, 암부재(110)의 수용부(113) 결합시 상기 수부재를 가압하면서 선회하여 밀어 넣으면 상기 수부재(120)의 걸림체(125)는 암부재(110)의 걸림부(117)에 위치하게 되어 결합이 완료되고, 이 상태에서 외력이 제거되므로 다시 패킹링(131)의 탄지 단부(131A)가 팽창하게 되어 상기 수부재의 걸림체는 상기 암부재의 걸림부에 안착되어 수부재가 임의 선회하여 암수부재가 분리될 위험이 제거되는 것을 특징으로 하는 온수 보일러 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   상기 보일러(B)는
   장착부(13a)를 갖는 본체(10); 구동부(20); 상기 구동부(20)와 연동하는 임펠러(30); 상기 구동부(20)를 감싸는 외피(41)와, 상기 외피(41) 상부에 배열되고, 상기 본체(10)의 장착부(13a)에 연결된 장착브라켓(43)과, 상기 외피(41) 하부에 배열되고, 유입부(46)와 토출부를 갖는 커버(45)를 포함하고, 상기 본체(10)의 장착부(13a)에 연결된 펌프 하우징(40);을 포함하여 이루어지고,
   
   상기 본체(10)는 외부 케이싱(11)과, 상기 외부 케이싱(11) 내에 내장되는 수조(13)를 포함하여 이루어지고,
   상기 수조(13)의 저면부에는 유체를 수조(13) 내로 유입시키기 위한 유입구(13c)가 형성되고, 상기 유입구(13c)는 수조(13) 내로 유체를 순환 공급하기 위한 난방배관(7)과 연결되고,
   상기 수조(13)의 상단부에는 수조(13) 내에 내장되는 하우징(40)을 고정시키기 위한 장착부(13a)가 형성되어 있으며, 상기 장착부(13a)는 상기 하우징(40)의 장착브라켓(43)과 연결되어 하우징(40)을 수조(13)에 고정시키는 역할을 하고,
   
   상기 구동부(20)는 코일이 권선된 고정자(23)와, 상기 고정자(23)에 의하여 감싸여진 회전자(25)를 포함하는 모터(21)로 이루어지고,
   상기 모터(21)의 고정자(23) 상면부에는 하부 방향으로 돌출된 고정부(23a)가 형성되어 있어 중심축이 상기 고정부(23a)에 삽입 고정되고,
   상기 고정부(23a) 상부에는 고정부(23a)와 연통된 공기배출구(27)가 형성되어 리턴튜브(29)와 연결됨으로써 펌프의 작동시 상부에 있는 공기와 유체가 상기 공기배출구(27)를 통하여 리턴튜브(29)에 의하여 회수되도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 온수 보일러 시스템.
3. 제 2 항에 있어서,
   상기 보일러(B)의 펌프 하우징(40)은 각각 분리형으로 구성된 외피(41)와, 장착브라켓(43) 및 커버(45)를 포함하고,
   상기 외피(41)는 탄성을 가져 진동 흡수체 역할을 하여 외피(41)가 진동을 흡수하여 외피(41) 상부에 연결되는 장착브라켓(43)으로 진동이 전달되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 온수 보일러 시스템.
   
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