KR101042723B1 - 증기압력을 이용한 온수순환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 증기압력을 이용한 온수순환장치에 관한 것으로서, 상기 온수관을 순환한 온수가 유입구를 통해 흘러들어오는 저수탱크와, 상기 저수탱크의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제1밸브와, 상기 제1밸브를 통해 물이 유입되며 가열된 온수를 유출구를 통해 상기 온수관으로 내보내는 압력탱크와, 상기 압력탱크의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제2밸브와, 상기 제2밸브를 통해 유입된 물을 가열하는 가열탱크와, 상기 가열탱크에서 가열된 온수를 상기 압력탱크로 내보내는 배관을 포함하여 이루어지되, 상기 압력탱크의 일측에는 유출구와 연동되는 토출탱크가 형성되며, 상기 토출탱크의 일측에는 일정한 압력을 유지하며 온수관으로 온수를 토출시키는 압력유지수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

따라서 증기압력만을 이용하여 온수를 순환 및 공급시키므로 상기 펌프모터의 구동시 발생하는 모터의 소음 및 진동을 원천적으로 차단할 수 있으며, 토출탱크에서 일정한 압력을 유지하며 온수관으로 온수를 토출시킬 수 있으므로 적정량의 온수를 기복없이 지속적으로 순환시킬 수 있는 장점이 있다.

전기매트, 온수매트, 보일러, 증기, 온수순환장치

Description

증기압력을 이용한 온수순환장치{A HOT WATER CIRCULATION DEVICE USING THE VAPOR PRESSURE}

본 발명은 증기압력을 이용한 온수순환장치에 관한 것으로서, 특히 동절기에 상용되는 온수매트나 보일러 등의 온수관에 온수를 순환 및 공급시키는 것으로 내부에 장착된 히터에 의해 가열된 온수를 증기압력만을 이용하여 순환시킬 수 있는 증기압력을 이용한 온수순환장치에 관한 것이다.

일반적으로 전기매트는 실내의 바닥을 국부적으로 가열하여 난방을 하거나 보온유지를 목적으로 동절기에 주로 사용되는데, 이러한 전기매트는 난방비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라 단시간에 난방 효과를 기대할 수 있어서 대중적으로 널리 이용되고 있다.

그러나 전기매트에 내장된 전기 발열체에서 인체에 유해한 강한 전자파가 다량 발생한다는 연구결과가 각종 언론매체 등을 통해 일반 대중들에게 알려짐에 따라 전기매트 사용에 대한 경각심을 일깨워주고 있다.

잠을 잘 때 유해 전자파를 피해 따뜻하게 잘 수 있는 가장 좋은 방법은 온돌이나 물을 사용하는 보일러이지만, 최근 환율 및 유가의 상승으로 인해 서민들에게 있어서 보일러 난방을 하기 위한 유지비용은 큰 부담으로 다가오고 있는 실정이다. 이에 따라 난방비 절약을 위해 많은 서민들이 전기매트를 주로 사용하였지만, 상기에서 기술된 전자파와 기타 다른 문제점이 일반 소비자들에게 알려지게 되어 기존의 전기매트는 소비자의 외면을 받고 그 수요가 감소하게 되었다.

이에 대한 대책으로 전자파 차폐기능을 갖춘 전기 장판이나 전기매트가 출시되기도 하였으나, 유해 전자파에 대한 근본적인 문제점을 해결하지는 못하며 그 효과 역시 검증되지 않아 신뢰성에 문제가 있었다.

위와 같은 문제점을 해소하고자 최근에는 온수를 이용하는 온돌방식을 채택한 온수매트가 제안되었고, 매트 내에 전기 발열선이 없어 화재나 감전사고의 위험이 없고 전자파 누출 걱정이 없는 장점이 있어 상기 온수매트가 소비자들의 주목을 받게 되었다.

일반적으로 온수매트는 온수순환장치와, 온수관, 시트 등을 기본으로 하여 구성되는데, 온수순환장치에서 가열된 온수를 온수관을 통해 순환시켜 시트가 발열 되도록 한다.

그러나 종래의 온수순환장치에는 히터에 의해 가열된 물을 순환시키기 위해 온수순환장치의 내부 일측에 펌프모터가 장착되어, 상기 펌프모터의 구동시 발생하는 모터의 소음 및 진동이 온수순환장치의 본체를 통해 그대로 외부로 발산되어 불쾌한 소음을 발생시키게 되는데, 이러한 소음 발생으로 인하여 편안한 수면을 취할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

또한 모터펌프가 고온의 온수에 잠긴 상태에서 장시간 작동하여 잦은 고장이 발생하는 문제점이 있었다.

또한 펌프모터와 히터가 연속적으로 작동함에 따라 전력 사용량이 많아져 전기요금의 부담이 증대되므로 비경제적인 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 펌프모터의 구동시 발생하는 모터의 소음 및 진동을 원천적으로 차단할 수 있는 증기압력을 이용한 온수순환장치를 제공하는 것이다.

또한 펌프모터의 잦은 고장으로 인한 작동불능 상태를 미연에 방지할 수 있는 증기압력을 이용한 온수순환장치를 제공하는 것이다.

또한 온수순환장치를 작동시키는데 필요한 전력 소모량을 최소화할 수 있는 증기압력을 이용한 온수순환장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 증기압력을 이용한 온수순환장치는, 상기 온수관을 순환한 온수가 유입구를 통해 흘러들어오는 저수탱크와, 상기 저수탱크의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제1밸브와, 상기 제1밸브를 통해 물이 유입되며 가열된 온수를 유출구를 통해 상기 온수관으로 내보내는 압력탱크와, 상기 압력탱크의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제2밸브와, 상기 제2밸브를 통해 유입된 물을 가열하는 가열탱크와, 상기 가열탱크에서 가열된 온수를 상기 압력탱크로 내보내는 배관을 포함하여 이루어지되, 상기 압력탱크의 일측에는 유출구와 연동되는 토출탱크가 형성되며, 상기 토출탱크의 일측에는 일정한 압력을 유지하며 온수관으로 온수를 토출시키는 압력유지수단이 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 저수탱크의 상부에는 물을 보충할 수 있는 보충구가 형성되며, 상기 저수탱크의 내부 측면에는 수위감지센서가 구비되어 물 보충 시기를 식별할 수 있는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 배관은 상기 압력탱크와 가열탱크 사이의 격벽을 관통하는 바 형상의 관으로, 상기 가열탱크의 하단부와 소정의 간격을 두고 상기 압력탱크까지 연장 형성된 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 압력탱크의 유출구에는 온수관으로 흘러나간 온수가 역류하는 것을 방지하는 역류방지밸브가 구비되는 것을 특징으로 한다.

바람직한 실시 예에 따르면, 상기 토출탱크의 하부 일측에는 온도감지센서가 형성되어 온수관으로 토출되는 온수의 온도를 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 증기압력을 이용한 온수순환장치는, 펌프모터를 사용하지 않고 증기압력만을 이용하여 온수를 순환 및 공급시키므로 상기 펌프모터의 구동시 발생하는 모터의 소음 및 진동을 원천적으로 차단할 수 있는 장점이 있다.

또한, 펌프모터를 온수순환장치에 장착할 필요가 없게 되므로 상기 펌프모터의 잦은 고장으로 인한 온수순환장치의 오작동을 미연에 방지할 수 있고, 상기 펌프모터가 차지하던 공간이 필요없게 되므로 온수순환장치의 전체적인 크기를 소형화할 수 있는 장점이 있다.

또한, 펌프모터를 작동하시킬 필요가 없어지므로 온수를 순환시키기 위한 전 력 소모량을 최소화하여 전기요금을 대폭 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 토출탱크에서 일정한 압력을 유지하며 온수관으로 온수를 토출시킬 수 있으므로 적정량의 온수를 기복없이 지속적으로 순환시킬 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 보다 상세히 설명하도록 한다.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부된 도면에 의거한 다음의 바람직한 실시 예에 대한 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.

이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

또한, 하기 설명에서 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들 없이도, 본 발명이 실시될 수 있음은 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명하다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증기압력을 이용한 온수순환장치의 내부 구조 및 작동원리를 도시하는 측단면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 증기압력을 이용한 온수순환장치는, 온수관(10)을 순환한 온수가 유입구(24)를 통해 흘러들어오는 저수탱크(20)와, 상기 저수탱크(20)의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제1밸브(30)와, 상기 제1밸브(30)를 통해 물이 유입되며 가열된 온수를 유출구(42)를 통해 상기 온수관(10)으로 내보내는 압력탱크(40)와, 상기 압력탱크(40)의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제2밸브(50)와, 상기 제2밸브(50)를 통해 유입된 물을 가열하는 가열탱크(60)와, 상기 가열탱크(60)에서 가열된 온수를 상기 압력탱크(40)로 내보내는 배관(52)을 포함하여 이루어지되, 상기 압력탱크(40)의 일측에는 유출구(42)와 연동되는 토출탱크(80)가 형성되며, 상기 토출탱크(80)의 일측에는 일정한 압력을 유지하며 온수관(10)으로 온수를 토출시키는 압력유지수단(82)이 구비되는 것을 특징으로 한다.

먼저 저수탱크(20)에 대해 설명하도록 한다.

상기 저수탱크(20)는 구체적으로, 상부 일측에는 물을 보충할 수 있는 보충구(22)가 형성되고, 상부 타측에는 온수순환장치 내의 압력 과부하를 감지하는 압력감지부(28)가 설치되고, 내부 측면에는 온수관(10)을 순환한 온수가 흘러들어오는 유입구(24)가 형성되고, 상기 유입구(24)의 상측으로 수위감지센서(26)가 구비된다.

상기 보충구(22)는 온수순환장치의 사용 초기에 비어있는 탱크 내에 물을 주입하거나, 상기 온수순환장치를 장시간 사용하여 물이 증발하면 추가적으로 물을 보충할 수 있다. 상기 보충구(22)에는 온수순환장치 내의 압력 과부하 때에 증기압력을 조절할 수 있도록 개폐 가능한 압력조절마개(도시하지 않음)가 구비될 수 있으며, 사용자가 압력 과부하를 쉽게 인식할 수 있도록 온수순환장치의 외측에 압 력 과부하 경고램프와 경고스피커가 상기 온수순환장치의 외측에 설치된다.

상기 압력감지부(28)의 상측에는 온수저장장치 내부의 압력 과부하를 감지하는 압력감지센서가 설치되고, 상기 압력감지부(28)의 하측에는 온수저장장치 내부의 압력에 따라 팽창 수축하는 주름관이 설치되는 것이 바람직하다. 상기 압력감지센서는 상기 주름관이 온수순환장치 내의 압력 과부하로 인해 과도하게 팽창하면 상기 주름관의 접촉을 감지하여, 상기 보충구(22)의 상세한 설명 부분에서 언급한 압력 과부하 경고램프와 경고스피커에 신호를 전달하게 되는 것이다. 상기 주름관은 바람통 모양으로 주름을 잡아 만든 관으로 탄성을 지니고 있어 압력 측정에 사용되는데, 상기 저수탱크(20) 내부에 물이 상승하여 상기 주름관이 팽창하면 이와 동시에 주름관 자체의 탄성력이 작용하여 본래 상태로 수축하려 하기 때문에 저수탱크(20) 내의 물을 압력탱크(40)로 밀어내는 데에도 효율적이다. 상기 주름관은 합성수지나 금속 등으로 만들어질 수 있고, 상기 주름관 뿐만 아니라 스프링을 장착한 고정체 등이 구비될 수 있으며, 당업자의 선택에 의해 다양한 종류의 장치가 상기 주름관을 대신하여 설치될 수 있음은 물론이다.

상기 유입구(24)는 온수매트의 시트 내부에 형성되어 있는 온수관(10)과 연결되어 있으며, 상기 온수관(10)을 순환한 온수가 흘러들어오는 통로이다. 상기 유입구(24)와 상기 온수관(10) 사이에는 신축이음관(도시하지 않음)이 설치됨이 바람직한데, 외부적인 충격으로 유입구(24)와 온수관(10)에 변위(movement)가 생겼을 때 신축성이 작용하므로 상기 유입구(24)와 상기 온수관(10) 사이의 결합력을 높일 수 있기 때문이다.

상기 수위감지센서(26)는 유입구(24)의 상측으로 길게 연장되어 구비되는데, 저수탱크(20) 내의 수위를 감지하여 물 보충 시기를 식별할 수 있도록 하며, 이와 연동되는 램프나 액정이 온수순환장치의 외측에 적절히 설치될 수 있을 것이다.

이와 같은 수위감지센서(26)는 압력탱크(40) 또는 가열탱크(60)에 구비될 수도 있으나, 가열된 물의 열에 견디지 못하고 파손되거나 오작동하는 등의 문제가 발생할 수 있으므로 상기 수위감지센서(26)는 저수탱크(20)에 구비되는 것이 바람직하다 할 것이다.

다음으로 제1밸브(30)에 대해 설명하도록 한다.

상기 제1밸브(30)는 저수탱크(20)와 압력탱크(40) 사이에 형성되어 상기 저수탱크(20)에서 상기 압력탱크(40)로 물이 일방향으로 흐르도록 조절하는 역할을 한다.

본원의 도 1에는 제1밸브(30)로 볼밸브가 설치된 것을 도시하고 있으며, 상기 볼밸브는 물에 뜨는 재질의 볼이 구비되어 있으며 상기 볼은 물의 흐름에 따라 상하로 이동한다. 상기 볼밸브는 저수탱크(20) 내의 압력이 압력탱크(40) 내의 압력보다 높아지면 상기 볼밸브 내에 구비된 볼이 하강하게 되는데, 이때 볼은 상기 볼밸브의 하측 중앙에 형성된 걸림부에 걸리게 되어, 물이 걸림부 주위에 형성된 구멍을 통해 저수탱크(20)에서 압력탱크(40)로 흐르게 된다. 반대로 압력탱크(40) 내의 압력이 저수탱크(20) 내의 압력보다 높아지면 상기 볼밸브 내에 구비된 볼이 상승하게 되는데, 이때 볼은 상기 볼밸브의 상측에 형성된 구멍을 폐쇄하게 되어, 압력탱크(40)의 물이 저수탱크(20)로 이동할 수 없게 된다.

따라서 상기 제1밸브(30)는 사용자 또는 기타 장치의 특별한 조작 없이 상기 저수탱크(20)에서 상기 압력탱크(40)로 물이 일방향으로만 흐르도록 자연적으로 조절되는 것이다.

상기 제1밸브(30)는 상술한 볼밸브에만 한정되는 것은 아니며, 상기 볼밸브의 기능을 대신할 수 있는 종류의 밸브라면 당업자에 의해 다양하게 선택되어 설치될 수 있음은 물론이고, 온수순환장치 내의 온수가 증기압력으로 인해 자연스럽게 순환될 수 있도록 각각의 탱크에 물이 채워질 때의 부피와 압력을 고려하여 이에 알맞은 규격을 가진 밸브가 설치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 제1밸브(30)는 높낮이를 서로 다르게 하여 2개 이상이 각각 설치되는 것이 바람직하다. 만약 제1밸브(30)가 단 1개만 설치되어 초기 물이 없는 진공상태의 온수순환장치에 물을 주입하게 되면, 압력탱크(40) 내의 체적을 차지하고 있는 진공상태의 공기압으로 인해 상기 저수탱크(20)에서 상기 압력탱크(40)로 물이 잘 주입되지 않게 된다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 제1밸브(30)의 높낮이를 서로 다르게 하여 2개 이상을 각각 설치하게 되면, 상기 온수순환장치에 물을 주입할 때에 높이가 낮은 제1밸브(30b)로 물이 주입됨과 동시에 상기 압력탱크(40) 내의 체적을 차지하고 있던 공기가 높이가 높은 제1밸브(30a)로 빠져나가게 됨으로써, 초기 물이 없는 진공상태의 온수순환장치에 물의 주입이 수월하게 이루어질 수 있게 된다.

제2밸브(50)는 상기 제1밸브(30)와 대동소이하므로 상세한 설명은 생략하도 록 한다.

다음으로 압력탱크(40)에 대해 설명하도록 한다.

상기 압력탱크(40)는 구체적으로, 내부 측면에는 온수관(10)으로 온수가 흘러나가는 유출구(42)가 형성되고, 상부 또는 하부 일측에는 압력 과부하로 인한 폭발을 방지하는 압력안전밸브(32)가 설치된다.

상기 유출구(42)에는 온수관(10)으로 흘러나간 온수가 역류하는 것을 방지하는 역류방지밸브(88)가 구비되는 것이 바람직한데, 상기 역류방지밸브(88)로 체크밸브 등이 사용될 수 있으며, 온수의 역류를 방지할 수 있는 다양한 종류의 밸브가 당업자에 의해 적절히 선택될 수 있을 것이다.

또한 상기 유출구(42)는 압력탱크(40) 내에 온수의 양이 적을 때에도 증기압력으로 인해 온수가 충분히 유출될 수 있도록 상기 압력탱크(40)의 일측 하단에 형성되는 것이 바람직하다.

상기 압력안전밸브(32)는 견딜 수 있는 압력 범위 초과시 폐쇄되어 있던 밸브가 즉시 개방되어, 압력탱크(40) 내의 증기 및 물을 저수탱크(20)로 배출하여 온수순환장치 내의 압력이 전체적으로 균형을 이룰 수 있게 하여 폭발 위험을 방지할 수 있으며, 상기 압력안전밸브(32)가 작동함과 동시에 온수순환장치 내의 장치들이 차단되도록 되어있다.

이때, 상기 압력안전밸브(32)는 압력탱크(40)가 압력 과부하에 의한 온수순환장치의 작동오류와 폭발 위험을 사전에 방지할 수 있도록 압력탱크(40)가 견딜 수 있는 한계 압력의 3분의2 정도에 도달하면 즉시 작동되도록 설치하는 것이 바람직하며, 압력탱크(40)가 견딜 수 있는 내구도에 알맞은 압력 한계치를 가진 압력안전밸브(32)가 당업자에 의해 적절히 선택되어야 할 것이다.

또한 압력 과부하로 인해 상기 압력안전밸브(32)가 작동되면, 온수순환장치의 고장경고램프만 작동되도록 하여 사용자가 즉각 A/S를 요청할 수 있으며, 상기 고장경고램프가 설치되는 위치와 설치 방법 및 장치의 종류는 당업자에 의해 다양하게 선택될 수 있을 것이다.

다음으로 가열탱크(60)에 대해 설명하도록 한다.

상기 가열탱크(60)는 구체적으로, 상부 일측에는 가열된 온수를 상기 압력탱크(40)로 내보내는 배관(52)이 형성되고, 하측에는 상기 압력탱크(40)에서 유입된 물을 가열하는 히터(62)가 설치된다.

상기 배관(52)은 상기 압력탱크(40)와 가열탱크(60) 사이의 격벽을 관통하는 바 형상의 관으로, 상기 가열탱크(60)의 하단부와 소정의 간격을 두고 상기 압력탱크(40)까지 연장 형성되는 것이 바람직하다. 도시된 바와 같이 상기 배관(52)은 가열탱크(60)의 하단부와 근접한 거리를 두고 떨어져 있어, 가열탱크(60)의 수위가 낮아지더라도 가열된 온수를 원활하게 압력탱크(40)로 내보낼 수 있다.

상기 히터(62)는 해당 분야를 포함한 여러 분야에서 사용되는 발열체로서, 물을 가열하는 금속판 또는 코일 등으로 이루어진다.

이러한 히터(62)는 가열탱크(60)의 하측에 설치되어 압력탱크(40)에서 유입 된 물을 가열하는 역할을 하는데, 물이 가열되면서 증기가 발생하면 상기 가열탱크(60)의 내부 증기압력이 증가하여 가열된 물을 상기 배관(52)을 통해 압력탱크(40)로 밀어낼 수 있으므로 증기압력은 본 발명의 온수순환장치에서 온수를 순환시키는 동력의 원천이 된다고 할 수 있다.

상기와 같은 히터(62)는 하기에서 상술할 온도감지센서(86)에 의해 ON/OFF 되는데, 상기 온도감지센서(86)에서 감지되는 온수의 온도가 사용자가 입력한 온도와 일치할 때까지 가열되며, 온수의 온도가 사용자가 입력한 온도를 넘어서게 되면 히터는 작동을 멈추게 된다. 이러한 일련의 작동들은 온수순환장치에 설치된 제어부(도시하지 않음)에 의해 작동되며, 다양한 알고리즘으로 제작되어 사용자의 편의성을 도모할 수 있을 것이다.

다음으로 토출탱크(80)에 대해 설명하도록 한다.

상기 토출탱크(80)는 구체적으로, 측면 하단에는 압력탱크(40)에서 유입된 온수를 토출시키는 토출구(84)가 형성되고, 상기 토출구(84)의 상측으로는 일정한 압력을 유지하며 온수관(10)으로 온수를 토출시키는 압력유지수단(82)이 구비되고, 하부 일측에는 온수관(10)으로 토출되는 온수의 온도를 측정하는 온도감지센서(86)가 형성된다.

상기 토출구(84)와 상기 온수관(10) 사이에는 신축이음관이 설치됨이 바람직한데, 외부적인 충격으로 토출구(84)와 온수관(10)에 변위(movement)가 생겼을 때 신축성이 작용하므로 상기 토출구(84)와 상기 온수관(10) 사이의 결합력을 높일 수 있기 때문이다.

상기 압력유지수단(82)으로는 일정한 탄성을 유지하는 주름관이 사용될 수 있으며, 상기 토출탱크(80) 내부에 물이 상승하여 상기 주름관이 수축하면 이와 동시에 주름관 자체의 탄성력이 작용하여 본래 상태로 팽창하려 하기 때문에 토출탱크(80) 내의 물을 온수관(10)으로 밀어내는데 효율적이다.

상기 주름관은 합성수지나 금속 등으로 만들어질 수 있고, 상기 주름관 뿐만 아니라 스프링을 장착한 고정체 등이 구비될 수 있으며, 당업자의 선택에 의해 다양한 종류의 장치가 상기 주름관을 대신하여 설치될 수 있음은 물론이다.

상기 온도감지센서(86)는 상기 토출구(84)의 앞쪽에 설치되는 것이 바람직한데, 이는 토출탱크(80)에서 온수관(10)으로 흘러나가기 직전의 온수 온도를 측정하기 위한 것으로, 상기 토출탱크(80)에서 흘러나가기 직전의 온수 온도가 온수관(10)의 온수 온도와 거의 일치하기 때문에 이를 바탕으로 적절한 온도 조절을 할 수 있다.

또한 상기 온도감지센서(86)가 감지한 온도를 사용자가 인식할 수 있도록 온수순환장치의 외측에 온도표시장치(도시하지 않음)가 설치되는 것은 물론이며, 설치되는 위치와 설치 방법 및 온도표시장치의 종류는 당업자에 의해 다양하게 선택될 수 있을 것이다.

이상과 같이 설명한 실시 예에 따르면 본 발명의 작동 원리는 다음과 같다.

먼저, 보충구(22)를 통해 물을 보충하면 제1밸브(30) 및 제2밸브(50)를 통해 각각의 공간에 물이 채워지게 된다. 이후 온수순환장치의 외측에 설치되는 온도조절버튼을 통해 사용자가 원하는 온도를 입력하면, 가열탱크(60)의 하측에 설치된 히터(62)가 작동하여 물을 가열한다. 이렇게 가열된 온수는 가열탱크(60) 내의 증기압력으로 인해 배관(52)을 통해 압력탱크(40)로 이동하여 상기 압력탱크(40) 내의 물과 희석되고, 동시에 가열탱크(60) 내의 증기압력은 낮아져 상기 압력탱크(40)의 물이 다시 상기 가열탱크(60)로 유입된다. 이러한 과정을 반복하여 상기 압력탱크(40) 내의 물은 가열탱크(60)에서 유입되는 온수와 희석되어 온도가 점점 높아지게 되고, 일정한 온도가 되어 증기압력이 높아져 상기 압력탱크(40)와 가열탱크(60)의 증기압력이 평형을 이루게 된다. 이와 같이 증기압력이 평형을 이룬 상태에서 히터(62)가 계속 가열되어 증기압력이 일정수준 이상 더 높아지면, 압력탱크(40)의 유출구(42)에 형성된 역류방지밸브(88)를 개방시켜 토출탱크(80)로 가열된 온수가 이동하게 된다. 이렇게 토출탱크(80)로 이동된 온수는 압력유지수단(82)에 의해 일정한 압력을 유지하며 온수관(10)으로 토출되고, 토출된 온수는 온수관(10)을 순환하여 다시 저수탱크(20)로 유입된다. 이때 상기 압력탱크(40)와 가열탱크(60) 내의 증기압력은 낮아져 제1밸브(30)를 통해 상기 저수탱크(20)의 물이 다시 압력탱크(40)로 이동하게 된다. 상기와 같은 과정들을 반복하여 사용자가 입력한 온도가 되면 상기 토출탱크(80)의 하측에 설치된 온도감지센서(86)가 이를 감지하여 제어부를 통해 히터(62)의 작동을 멈추게 한다. 이와 같은 일련의 과정을 통해 사용자가 원하는 온도를 적절히 조절할 수 있게 되고, 증기압력만으로 온수를 순환시킬 수 있는 것이다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증기압력을 이용한 온수순환장치가 온수관을 통해 온수매트와 연결된 모습을 도시하는 일부 사시도이다.

도 2는 본 발명을 응용할 수 있는 하나의 실시 예를 도시한 것이며, 보일러나 산업기계 등 여러 분야에서 다양하게 활용 가능할 수 있음은 당업자에게는 자명하다 할 것이다.

전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. 상술한 본 발명의 개념과 특정 실시 예는 본 발명과 유사 목적을 수행하기 위한 다른 형상의 설계나 수정의 기본으로서 즉시 사용될 수 있음이 해당 기술분야의 숙련된 사람들에 의해 인식되어야 한다.

또한, 상기에서 기술된 실시 예는 본 발명에 따른 하나의 실시예일 뿐이며, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술적 사상의 범위에서 다양한 수정 및 변경이 가능할 것이다. 이러한 다양한 수정 및 변경 또한 본 발명의 기술적 사상의 범위 내라면 하기에서 기술되는 본 고안의 청구범위에 속한다 할 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 증기압력을 이용한 온수순환장치의 내부 구조 및 작동원리를 도시하는 측단면도.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 증기압력을 이용한 온수순환장치가 온수관을 통해 온수매트와 연결된 모습을 도시하는 일부 사시도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1: 온수순환장치 100: 온수매트

20: 저수탱크 22: 보충구

24: 유입구 26: 수위감지센서

28: 압력감지부 30: 제1밸브

32: 압력안전밸브 40: 압력탱크

42: 유출구 50: 제2밸브

52: 배관 60: 가열탱크

62: 히터 80: 토출탱크

82: 압력유지수단 84: 토출구

86: 온도감지센서 88: 역류방지밸브

Claims (5)

1. 온수관을 순환하는 온수를 증기압력을 이용해 순환시키는 온수순환장치에 있어서,

   상기 온수관(10)을 순환한 온수가 유입구(24)를 통해 흘러들어오는 저수탱크(20)와, 상기 저수탱크(20)의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제1밸브(30)와, 상기 제1밸브(30)를 통해 물이 유입되며 가열된 온수를 유출구(42)를 통해 상기 온수관(10)으로 내보내는 압력탱크(40)와, 상기 압력탱크(40)의 하부에 형성되어 일방향으로 물의 흐름을 제어하는 제2밸브(50)와, 상기 제2밸브(50)를 통해 유입된 물을 가열하는 가열탱크(60)와, 상기 가열탱크(60)에서 가열된 온수를 상기 압력탱크(40)로 내보내는 배관(52)을 포함하여 이루어지되,

   상기 압력탱크(40)의 일측에는 유출구(42)와 연동되는 토출탱크(80)가 형성되며,

   상기 토출탱크(80)의 일측에는 일정한 압력을 유지하며 온수관(10)으로 온수를 토출시키는 압력유지수단(82)이 구비되는 것을 특징으로 하는 증기압력을 이용한 온수순환장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 저수탱크(20)의 상부에는 물을 보충할 수 있는 보충구(22)가 형성되며,

   상기 저수탱크(20)의 내부 측면에는 수위감지센서(26)가 구비되어 물 보충 시기를 식별할 수 있는 것을 특징으로 하는 증기압력을 이용한 온수순환장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 배관(52)은 상기 압력탱크(40)와 가열탱크(60) 사이의 격벽을 관통하는 바 형상의 관으로, 상기 가열탱크(60)의 하단부와 소정의 간격을 두고 상기 압력탱크(40)까지 연장 형성된 것을 특징으로 하는 증기압력을 이용한 온수순환장치.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 압력탱크(40)의 유출구(42)에는 온수관(10)으로 흘러나간 온수가 역류하는 것을 방지하는 역류방지밸브(88)가 구비되는 것을 특징으로 하는 증기압력을 이용한 온수순환장치.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 토출탱크(80)의 하부 일측에는 온도감지센서(86)가 형성되어 온수관(10)으로 토출되는 온수의 온도를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 증기압력을 이용한 온수순환장치.

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