KR101041546B1 - 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수순환관(2)이 마련된 매트(3)와, 물투입구(4)가 구비되고 내부에 순환수가 충진되며 상기 온수순환관(2)의 일단과 연결된 유입관(9)을 가지는 저장탱크(5)와, 상기 저장탱크(5)와 연결부(6)에 의해 연결되어 순환수를 공급받으며 전기를 인가받아 순환수를 가열하고 가열된 순환수를 상기 온수순환관(2)으로 공급하는 가열히터(1)를 가지는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트에 있어서, 상기 가열히터(1)는, 온/오프 동작되는 히터유닛(10)과, 상기 히터유닛(10) 내에 마련되어 순환수를 순환시키되 그 일단은 니플(21)에 의해 상기 연결부(6)와 착탈 가능하게 연결되고 타단은 상기 온수순환관(2)에 연결되는 동파이프(20)를 구비하며, 상기 연결부(6)의 내부에는 순환수가 상기 저장탱크(5)로부터 상기 동파이프(20)로 흐를 수 있도록 통공(6a)이 형성되어 있되 상기 통공(6a)은 상기 동파이프(20) 측에서부터 멀어지는 방향을 따라 직경이 감소되도록 테이퍼져 있으며, 상기 통공(6a) 영역에는 상기 통공(6a)을 선택적으로 개폐하는 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브(30)가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

이에 의해, 가열히터(1)에 의해 가열되는 순환수가 저장탱크(5) 측으로 역류하지 못하도록 순환수의 역류 시에 저장탱크(5) 측과 연통되는 통공(6a)을 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브(30)로 폐쇄할 수 있도록 하여 매트(2)를 순환하는 온수순환관(2)으로 순환수(온수)가 원활하게 공급되도록 함으로서 난방효율이 증대할 수 있도록 하고, 특히 동작 시 소음 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물의 증발을 예방할 수 있다.

온수매트, 온수순환관, 장치본체, 가열체, 가열탱크, 물탱크, 유도관, 배출관, 유입배관, 회수관, 체크밸브

Description

열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터{A Heater for a compulsory circular hot water mat used of heat energy}

본 발명은 온수매트용 가열히터에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 가열히터에 의해 가열되는 순환수가 저장탱크 측으로 역류하지 못하도록 순환수의 역류 시에 저장탱크 측과 연통되는 통공을 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브로 폐쇄할 수 있도록 하여 매트를 순환하는 온수순환관으로 순환수(온수)가 원활하게 공급되도록 함으로서 난방효율이 증대할 수 있도록 하고, 특히 동작 시 소음 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물의 증발을 예방할 수 있는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 통상의 가스나 기름, 히터 등을 이용하여 이로부터 얻어지는 열원으로 냉수를 가열하여 온수로 만든 후 온수를 통해 낭방을 하는 난방기기로서, 상기와 같은 보일러는 온수를 생성하는 보일러본체와, 거실이나 방바닥 등에 매입되며 보일러 본체에서 형성된 온수를 제공받아 온수의 열로 거실이나 방바닥 등을 데우는 온수순환관을 가지고 있다.

상기한 온수순환관의 양단은 각각 보일러본체의 내부와 연통되어 있으며, 일 단은 보일러본체로부터 온수를 배출시키는 배출유로로 이용되고 타단은 열기가 식은 온수를 보일러본체로 재흡입시키는 흡입유로로 이용된다.

배출유로나 흡입유로에는 온수가 보일러본체와 온수순환관으로 연속적으로 순환될 수 있도록 한 순환펌프가 마련되어 있고, 이에 보일러본체가 가동되면 보일러본체 내에서는 소정의 열원에 의해 냉수가 가열되어 온수로 변화한다.

이때 순환펌프가 구동하기 시작함으로써 보일러본체 내에서 가열되어 그 온도가 상승된 온수는 배출유로를 통해 배출되어 온수순환관을 따라 유동하고, 이에 거실이나 방바닥은 온수순환관 내를 흐르는 온수에 의해 데워질 수 있도록 되어있다.

한편 온수순환관을 통해 유동하여 흡입유로에 거의 다다른 온수는 거실이나 방바박을 가열하는데 따라 그 열을 빼앗겨 온도가 낮아진 상온수로 변화한다. 이렇게 온수순환관 내에서 식은 상온수는 흡입유로를 통해 보일러본체 내로 유입되어 재가열된다.

그런데 이러한 종래 보일러에 있어서는, 보일러본체 내의 온수를 가열배관으로 순환시키기 위한 순환펌프가 반드시 필요하며, 따라서 순환펌프의 가동에 따른 전력을 필요로 하는바, 전력이 없거나 전력이 필요없는 지역에서는 채용될 수 없는 문제점이 있어, 순환펌프 없이도 보일러본체 내의 온수를 가열배관으로 순환시킬 수 있도록 한 장치의 필요성이 대두되었다.

이에 따라 순환펌프 없이도 무동력으로 온수를 순환시킬 수 있는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트가 개발되었는바, 이러한 열에너지를 이용한 무동 력 강제순환 온수매트는 실용신안등록제20-309547호에 기재된 바와 같이 장치본체와, 온수매트로 대분되는바, 장치본체에는 내부에 가열체가 설치되어 있어 가열체의 가열시 그 둘레의 물이 가열되어 전달관을 통해 장치본체 내부로 유출되고, 이와 같이 하여 장치본체 내부의 물이 가열되어 압력이 증가되면 장치본체의 온수가 배출배관을 통해 온수매트의 온수순환관측으로 공급되며, 온수순환관을 통과하는 온수는 매트본체를 가열시킨 후 다시 유입배관으로 유입되도록 되어 있다.

그러나 상기와 같은 종래의 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트는 가열히터에서 가열되는 온수가 저장탱크 측으로 역류를 하여 온수매트를 순환하는 순환관으로 온수가 원활하게 공급되지 못함으로써 난방효율이 떨어지는 문제점들이 있었다.

이에, 이러한 문제점들을 해결하기 위해, 본 출원인은 개폐볼을 이용한 가열히터를 출원하여 등록번호 제10-0845298호로서 등록받은 바 있다.

하지만, 등록받은 기술은 가열히터 내에 개폐볼이 마련되기 때문에 개폐볼의 동작 시 소음이 발생되는 문제점과 아울러 가열히터 내에서 물의 증발이 우려되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은, 가열히터에 의해 가열되는 순환수가 저장탱크 측으로 역류하지 못하도록 순환수의 역류 시에 저장탱크 측과 연통되는 통공을 얇은 판 형상의 고무 재질의 체크밸브로 폐쇄할 수 있도록 하여 매트를 순환하는 온수순환관으로 순환수(온수)가 원활하게 공급되도록 함으로서 난방효율이 증대할 수 있도록 하고, 특히 동작 시 소음 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물의 증발을 예방할 수 있는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터를 제공하는데 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터는, 온수순환관(2)이 마련된 매트(3)와, 물투입구(4)가 구비되고 내부에 순환수가 충진되며 상기 온수순환관(2)의 일단과 연결된 유입관(9)을 가지는 저장탱크(5)와, 상기 저장탱크(5)와 연결부(6)에 의해 연결되어 순환수를 공급받으며 전기를 인가받아 순환수를 가열하고 가열된 순환수를 상기 온수순환관(2)으로 공급하는 가열히터(1)를 가지는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트에 있어서,

상기 가열히터(1)는, 온/오프 동작되는 히터유닛(10)과, 상기 히터유닛(10) 내에 마련되어 순환수를 순환시키되 그 일단은 니플(21)에 의해 상기 연결부(6)와 착탈 가능하게 연결되고 타단은 상기 온수순환관(2)에 연결되는 동파이프(20)를 구비하며,

상기 연결부(6)의 내부에는 순환수가 상기 저장탱크(5)로부터 상기 동파이프(20)로 흐를 수 있도록 통공(6a)이 형성되어 있되 상기 통공(6a)은 상기 동파이프(20) 측에서부터 멀어지는 방향을 따라 직경이 감소되도록 테이퍼져 있으며,

상기 통공(6a) 영역에는 상기 통공(6a)을 선택적으로 개폐하는 얇은 판 형상 의 고무재질의 체크밸브(30)가 마련되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 통공(6a)을 향한 상기 체크밸브(30)의 일면은 내측으로 함몰된 함몰부(30a)가 형성되며, 상기 체크밸브(30)는 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 탄성적으로 휘어지거나 복원되면서 상기 통공(6a)을 닫거나 열며, 상기 히터유닛(10)은 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 온오프 동작되되 상기 동파이프(20) 내로 순환수가 충전되면 온(on)된 후 미리 설정된 온도에 도달될 시 동작이 오프(off)될 수 있다.

본 발명에 의하면, 가열히터에 의해 가열되는 순환수가 저장탱크 측으로 역류하지 못하도록 순환수의 역류 시에 저장탱크 측과 연통되는 통공을 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브로 폐쇄할 수 있도록 하여 매트를 순환하는 온수순환관으로 순환수(온수)가 원활하게 공급되도록 함으로서 난방효율이 증대할 수 있도록 하고, 특히 동작 시 소음 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물의 증발을 예방할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터를 보인 개략 사시예시도, 도 2는 가열히터 영역의 단면도이다.

이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명은, 온수순환관(2)이 마련된 매트(3)와, 물투입구(4)가 구비되고 내부에 순환수가 충진되며 상기 온수순환관(2)의 일단 과 연결된 유입관(9)을 가지는 저장탱크(5)와, 상기 저장탱크(5)와 연결부(6)에 의해 연결되어 순환수를 공급받으며 전기를 인가받아 순환수를 가열하고 가열된 순환수를 상기 온수순환관(2)으로 공급하는 가열히터(1)를 가지는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트에 있어서, 상기 가열히터(1)는, 온/오프 동작되는 히터유닛(10)과, 상기 히터유닛(10) 내에 마련되어 순환수를 순환시키되 그 일단은 니플(21)에 의해 상기 연결부(6)와 착탈 가능하게 연결되고 타단은 상기 온수순환관(2)에 연결되는 동파이프(20)를 구비한다.

상기 연결부(6)의 내부에는 순환수가 상기 저장탱크(5)로부터 상기 동파이프(20)로 흐를 수 있도록 통공(6a)이 형성되어 있되 상기 통공(6a)은 상기 동파이프(20) 측에서부터 멀어지는 방향을 따라 직경이 감소되도록 테이퍼져 있다.

그리고 상기 통공(6a) 영역에는 상기 통공(6a)을 선택적으로 개폐하는 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브(30)가 마련되어 있다.

또한 상기 통공(6a)을 향한 상기 체크밸브(30)의 일면은 내측으로 함몰된 함몰부(30a)가 형성되며, 상기 체크밸브(30)는 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 탄성적으로 휘어지거나 복원되면서 상기 통공(6a)을 닫거나 열며, 상기 히터유닛(10)은 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 온오프 동작되되 상기 동파이프(20) 내로 순환수가 충전되면 온(on)된 후 미리 설정된 온도에 도달될 시 동작이 오프(off)된다.

미설명부호 4는 물주입구이다.

동작과 기능에 대해 부연한다. 히터유닛(10)에 열이 가해져 동파이프(20) 내 의 순환수가 가열되면 동파이프(20) 내의 순환수는 특성상 양방향으로 흐르려한다.

이때, 한쪽 방향으로만 순환수가 흐르도록, 즉 온수순환관(2) 측으로만 순환수가 흐르도록 온수순환관(2) 측에 인접된 동파이프(20)의 타단은 열어두고, 니플(21)이 결합된 일단은 체크밸브(30)로 통공(6a)을 막는다. 이때는 고무재질의 체크밸브(30)가 수압에 의해 휘어지면서 통공(6a)을 막는다.

이처럼 체크밸브(30)로 통공(6a)을 닫아 동파이프(20) 내에서 가열된 순환수가 온수순환관(2) 측으로 흘러나가게 되면 흘러나간 만큼의 공간이 생기게 되는데, 이때, 체크밸브(30)가 물이 채워졌을 때 그 압력으로 휘어져 있던 것이 복원되면서 체크밸브(30)가 다시 통공(6a)을 개방하게 되고, 이에 따라 저장탱크(5)로부터의 순환수가 동파이프(20) 내로 유입된다. 이때, 체크밸브(30)의 일면에는 내측으로 함몰된 함몰부(30a)가 형성되어 있기 때문에 통공(6a)을 개방하는 동작이 유연해진다.

순환수가 동파이프(20) 내로 유입된 후에는 고무재질의 체크밸브(30)가 수압에 의해 휘어지면서 통공(6a)을 막게 되고, 이어서 히터유닛(10)에 전원이 인가되면서 동파이프(20) 내로 유입된 물이 가열된다.

히터유닛(10)의 동작에 대해 부연하면, 히터유닛(10)은 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 온오프 동작되되 상기 동파이프(20) 내로 순환수가 충전되기 시작하면 온(on)된 후 미리 설정된 온도에 도달될 시 동작이 오프(off)된다.

이처럼 히터유닛(10)의 동작이 오프(off)되면 동파이프(20) 내의 순환수는 가열된 상태이므로 온수순환관(2) 측으로 흐르려 하는데, 이에 따라 체크밸브(30)는 통공(6a)을 개방하게 된다. 반대로 히터유닛(10)의 동작이 오프(off)된 상태에서 동파이프(20) 내로 순환수가 충전되면 히터유닛(10)의 동작이 온(on)된다. 이러한 히터유닛(10)을 사용하는 이유는, 만약 동파이프(20) 내의 순환수를 밀어 냈을 경우에 히터유닛(10)이 미리 온(on)되어 동파이프(20)를 가열하게 되면 동파이프(20) 내로 순환수가 잘 유입되지 않는 현상을 예방하기 위한 것이다.

이처럼 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브(30)를 사용하여 순환수의 공급 및 차단 동작을 구현하는 경우, 종래의 개폐볼에 비해 소음 발생이 줄어든다. 뿐만 아니라 물의 증발도 방지할 수 있다.

이와 같이, 본 실시예에 따르면, 가열히터(1)에 의해 가열되는 순환수가 저장탱크(5) 측으로 역류하지 못하도록 순환수의 역류 시에 저장탱크(5) 측과 연통되는 통공(6a)을 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브(30)로 폐쇄할 수 있도록 하여 매트(2)를 순환하는 온수순환관(2)으로 순환수(온수)가 원활하게 공급되도록 함으로서 난방효율이 증대할 수 있도록 하고, 특히 동작 시 소음 발생을 줄일 수 있을 뿐만 아니라 물의 증발을 예방할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 일 실시예에 의한 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터를 보인 개략 사시예시도,

도 2는 가열히터 영역의 단면도,

[도면 중 중요한 부분에 대한 부호의 설명]

1 : 가열히터 2 : 온수순환관

3 : 매트 4 : 물투입구

5 : 저장탱크 6 : 연결부

10 : 히터유닛 20 : 동파이프

30 : 체크밸브

Claims (2)

1. 삭제
2. 온수순환관(2)이 마련된 매트(3)와, 물투입구(4)가 구비되고 내부에 순환수가 충진되며 상기 온수순환관(2)의 일단과 연결된 유입관(9)을 가지는 저장탱크(5)와, 상기 저장탱크(5)와 연결부(6)에 의해 연결되어 순환수를 공급받으며 전기를 인가받아 순환수를 가열하고 가열된 순환수를 상기 온수순환관(2)으로 공급하는 가열히터(1)를 가지는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트에 있어서,

   상기 가열히터(1)는, 온/오프 동작되는 히터유닛(10)과, 상기 히터유닛(10) 내에 마련되어 순환수를 순환시키되 그 일단은 니플(21)에 의해 상기 연결부(6)와 착탈 가능하게 연결되고 타단은 상기 온수순환관(2)에 연결되는 동파이프(20)를 구비하며,

   상기 연결부(6)의 내부에는 순환수가 상기 저장탱크(5)로부터 상기 동파이프(20)로 흐를 수 있도록 통공(6a)이 형성되어 있되 상기 통공(6a)은 상기 동파이프(20) 측에서부터 멀어지는 방향을 따라 직경이 감소되도록 테이퍼져 있으며,

   상기 통공(6a) 영역에는 상기 통공(6a)을 선택적으로 개폐하는 얇은 판 형상의 고무재질의 체크밸브(30)가 마련되어 있으며,

   상기 통공(6a)을 향한 상기 체크밸브(30)의 일면은 내측으로 함몰된 함몰부(30a)가 형성되며, 상기 체크밸브(30)는 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 탄성적으로 휘어지거나 복원되면서 상기 통공(6a)을 닫거나 열며, 상기 히터유닛(10)은 상기 동파이프(20) 내의 순환수의 충전 여부에 기초하여 온오프 동작되되 상기 동파이프(20) 내로 순환수가 충전되면 온(on)된 후 미리 설정된 온도에 도달될 시 동작이 오프(off)되는 것을 특징으로 하는 열에너지를 이용한 무동력 강제순환 온수매트용 가열히터.

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