KR101096168B1

KR101096168B1 - 난방용 자연순환식 보일러

Info

Publication number: KR101096168B1
Application number: KR1020090100448A
Authority: KR
Inventors: 조동원; 최민영
Original assignee: 조동원
Priority date: 2008-10-22
Filing date: 2009-10-21
Publication date: 2011-12-22
Also published as: JP2012509451A; WO2010047535A3; WO2010047535A2; CN101392952B; KR20100044719A; EP2381185A2; CN101392952A; US20120017850A1

Abstract

본 발명은 난방용 자연순환식 보일러에 관한 것으로, 물이 저장되는 물 저장부와, 공기가 저장되는 공기 저장부를 포함하도록 일 측 높이를 타 측 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 일 측 상부에 물 주입구를 형성한 물통; 상기 물통 하부에 설치되며, 바디부와, 상기 바디부의 상부에 형성된 상측 연결부와, 상기 바디부의 하부에 형성된 하측 연결부 및 상기 상측 연결부의 유로를 차단 또는 오픈시키는 역류방지판을 포함한 체크밸브; 일 단은 상기 물통의 일측 하부에 형성된 구멍과 연결되며, 타 단은 상기 체크밸브의 상측 연결부와 연결되는 물통 배출관; 일 단은 상기 체크밸브의 하측 연결부에 연결되어, 상기 물통에서 공급되는 물을 가열시키는 전기가열장치; 상기 전기가열장치에서 가열된 물을 난방구간으로 이송시키기 위하여, 상기 전기가열장치의 타 단에 연결된 배출관; 상기 물통의 타측 하부에 형성된 구멍과 연통되게 형성된 물통 흡입부; 일 단이 상기 물통 흡입부에 연결되는 흡입관; 및 일 단은 상기 흡입관과 연통되고, 타 단은 상기 물통의 타측 상부의 공기 저장부와 연통되게 형성된 압력감소관을 포함하는 난방용 자연순환식 보일러가 제공된다.

보일러, 자연순환식, 체크밸브, 역류방지판, 전기가열장치

Description

난방용 자연순환식 보일러 {Auto circulating warm water boiler}

본 발명은 난방용 자연순환식 보일러에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 부품 사용, 조립의 용의성 및 안전성을 구비한 난방용 자연순환식 보일러에 관한 것이다.

일반적으로 보일러는 온수를 생성하는 보일러 본체와, 거실이나 방바닥 매트 침대 등에 매입되며 보일러 본체에서 형성된 온수를 제공받아 온수의 열로 거실이나 방바닥 등을 가열하는 온수 배관으로 구성된다.

보일러 본체는 2개의 연통관이 있는데, 일 단은 보일러 본체로부터 온수를 배출시키는 배출유로로 이용되고 타 단은 열기가 식은 온수를 보일러 본체로 흡입시키는 흡입유로로 이용된다. 배출유로에는 보일러 본체 내의 온수를 가열배관으로 배출시키기 위한 순환펌프가 마련된다. 이에, 보일러 본체가 가동되면 보일러 본체 내에서는 소정의 열원에 의해 냉수가 가열되어 온수로 변화한다. 이 때, 순환펌프가 구동하기 시작함으로써 보일러 본체 내에서 형성된 온수는 배출유로를 통해 배출되어 가열배관을 따라 유동한다. 가열배관을 통해 유동하는 온수는 거실이나 방바닥을 가열함에 따라 그 열이 낮아져 저온수로 변화한다. 이렇게 가열배관 내에 서 식은 물은 다시 흡입유로를 통해 보일러 본체 내로 유입되어 재가열된다.

종래 기술에 따른 보일러의 경우, 난방구간에 온수를 공급하기 위하여 반드시 순환펌프가 필요하다. 종래 기술의 다른 방식에 따른 보일러는 체크밸브를 사용한다. 그러나 이러한 방식은 체크밸브가 물통 안에 배치되어 조립이 어렵고 불량이 발생할 확률이 높다. 또 다른 방식인 밀페형 보일러는 히터가 하부에 장치되어 끓는 물이 상승되는 방식인데, 물이 순환됨으로써 압력감소관과 연결되는 흡입관이 배출관보다 아래에 장치되어 큰 압력이 발생하게 되고, 이러한 큰 압력을 견디기 위하여 보일러의 물통 및 배관 자재로 플라스틱을 사용할 수 없으며 반드시 금속제를 사용해야 하는바, 자재 선택의 한계성과 제조 비용이 증가하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 극복하기 위한 것으로서, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 종래기술의 문제점을 보완하여 간단한 부품 사용, 조립의 용의성, 안전한 사용, 보일러 배관자재를 플라스틱으로 대체할 수 있으며, 난방구간의 빠른 가열을 목적으로 한 난방용 자연순환식 보일러를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 물이 저장되는 물 저장부와, 공기가 저장되는 공기 저장부를 포함하도록 일 측 높이를 타 측 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 일 측 상부에 물 주입구를 형성한 물통; 상기 물통 하부에 설치되며, 바디부와, 상기 바디부의 상부에 형성된 상측 연결부와, 상기 바디부의 하부에 형성된 하측 연결부 및 상기 상측 연결부의 유로를 차단 또는 오픈시키는 역류방지판을 포함한 체크밸브; 일 단은 상기 물통의 일측 하부에 형성된 구멍과 연결되며, 타 단은 상기 체크밸브의 상측 연결부와 연결되는 물통 배출관; 일 단은 상기 체크밸브의 하측 연결부에 연결되어, 상기 물통에서 공급되는 물을 가열시키는 전기가열장치; 상기 전기가열장치에서 가열된 물을 난방구간으로 이송시키기 위하여, 상기 전기가열장치의 타 단에 연결된 배출관; 상기 물통의 타측 하부에 형성된 구멍과 연통되게 형성된 물통 흡입부; 일 단이 상기 물통 흡입부에 연결되는 흡입관; 및 일 단은 상기 흡입관과 연통되고, 타 단은 상기 물통의 타측 상부의 공기 저장부와 연통되게 형성된 압력감소관을 포함하는 난방용 자연순환식 보일러가 제공된다.

상기 전기가열장치는 제1 가열탱크와 제2 가열탱크를 포함하며, 상기 제1 가열탱크와 제2 가열탱크의 사이에는 발열히터가 설치되는 것을 특징으로 한다.

상기 배출관에는 설치된 안전밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 압력감소관 설치된 안전밸브를 더 포함할 수 있다.

상기 물통 하부에 설치되며, 상기 물통에 저장된 물의 수위를 감지하는 수위감지기를 더 포함할 수 있다.

상기 체크밸브의 역류방지판의 평면 모양은 상기 상측 연결부의 형태에 대응되게 형성되고, 크기는 상기 상측 연결부의 직경 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 체크밸브의 역류방지판의 측면 형태는 중앙 영역이 하방으로 볼록하게 만곡진 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 체크밸브의 역류방지판은 플랫한 형태로 형성하며, 상기 체크밸브의 바디부의 내부 상면에 다수의 홈을 형성하는 것을 특징으로 한다.

상기 체크밸브는 상기 역류방지판의 상부에 설치된 스프링 부재를 더 포함할 수 있다.

상기 흡입관과 상기 배출관을 연통시키는 연결관; 상기 연결관에 설치된 압력 조절밸브; 및 상기 연결관에 작용되는 압력을 감지하고, 감지된 결과에 따라 상기 압력 조절밸브의 동작 및 상기 전기가열장치의 동작을 제어하는 압력 감지부를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 물이 저장되는 물 저장부와, 공기가 저장되는 공기 저장부를 포함하도록 일 측 높이를 타 측 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 일 측 상부에 물 주입구를 형성한 물통; 상기 물통의 타측 상부에 설치된 가변 에어백; 상기 가변 에어백 일 측에 형성되어 상기 물통의 공기 저장부와 연결되는 가변 에어백 제1 연결부; 상기 가변 에어백의 일 측이나 상부에 형성된 가변 에어백 제2 연결부를 통하여 상기 가변 에어백과 연결된 공기 배출밸브; 상기 물통 하부에 설치되며, 바디부와, 상기 바디부의 상부에 형성된 상측 연결부와, 상기 바디부의 하부에 형성된 하측 연결부 및 상기 상측 연결부의 유로를 차단 또는 오픈시키는 역류방지판을 포함한 체크밸브; 일 단은 상기 물통의 일측 하부에 형성된 구멍과 연결되며, 타 단은 상기 체크 밸브의 상측 연결부와 연결되는 물통 배출관; 일 단은 상기 체크밸브의 하측 연결부에 연결되어, 상기 물통에서 공급되는 물을 가열시키는 전기가열장치; 상기 전기가열장치에서 가열된 물을 난방구간으로 이송시키기 위하여, 상기 전기가열장치의 타 단에 연결된 배출관; 상기 물통의 타측 하부에 형성된 구멍과 연통되게 형성된 물통 흡입부; 및 일 단이 상기 물통 흡입부에 연결되는 흡입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러가 제공된다.

본 발명에 따른 난방용 자연순환식 보일러에 따르면, 간단한 부품, 조립의 용의성, 보일러 내부 압력의 감소효과로 인해 사용시 안정성이 크게 증가하는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 보일러 물통, 배관 자재를 플라스틱으로 대체할 수 있으며, 가열된 물의 빠른 순환이 가능하고, 물을 가득 넣더라도 물통 상부에 공기 저장부가 형성되게 하여 물보충을 쉽게 할 수 있다.

그리고 가열탱크를 발열 히터의 양측에 배치함으로써 가열속도를 크게 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 개략적인 구성도이며, 도 2는 본 발명에 따른 보일러 물통의 개략적인 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 체크밸브의 개략적인 구성도이며, 도 4는 체크밸브의 개략적인 사시도이고, 도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전기가열장치의 개략적인 사시도이다.

도 1 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 제1 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러를 살펴본다.

본 발명의 제1 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러는 전기가열장치(1), 체크밸브(2), 수위감지기(3), 물통(4), 안전밸브(5a, 5b), 압력감소관(6), 흡입관(7), 배출관(8), 물통배출관(13), 물통 흡입부(14), 제1 및 제2 가열탱크(20a, 20b) 및 발열 히터(23)를 포함한다.

물통(4)은 내부에 물과 공기를 저장할 수 있는 공간을 갖도록 구성된다. 본 실시예의 경우 전체적으로 단차진 정육면체 또는 단차진 직육면체의 형태로 형성되나, 물통의 형태가 이에 한정되는 것은 아니며, 물통(4)은 원기둥, 다각기둥 등 다양한 형태로 형성될 수 있다.

물통(4) 상부에는 물 주입구(10)가 형성되고, 물 주입구(10)에는 물통마개(9)가 설치된다. 물통(4)은 단차진 형태 즉 물통의 일 측 높이는 타 측 높이보다 낮게 형성되며, 물 주입구(10)는 물통의 높이가 낮은 부분의 상부에 설치된다. 물통(4)의 타측은 물 주입구(10)보다 상부에 배치되어, 물통(4)에 물을 주입하게 되면, 물통(4)의 타측 상부는 공기가 저장되는 공기 저장부(11)가 생기게 되고, 공기 저장부(11)의 아래에는 물 저장부(12)가 형성된다.

물통(4) 일측 하부에는 구멍이 형성되며, 이러한 구멍은 물통 배출관(13)과 연결되고, 물통 배출관(13)은 체크밸브(2)의 상측 연결부(16)와 연결되며, 체크밸브(2)의 하측 연결부(17)는 전기가열장치(1)의 체크밸브방향 연결부(19)와 연결된다.

전기가열장치(1)는 각각 독립적인 제1 가열탱크(20a)와 제2 가열탱크(20b)를 포함하며, 제1 가열탱크(20a)와 제2 가열탱크(20b)의 사이에는 발열히터(23)가 설치되고, 발열히터(23)는 전기선(21)과 연결된다.

전기가열장치(1)의 유동구간방향 연결부(22)는 배출관(8)과 연결되며, 배출관(8)에는 안전밸브(5b)가 설치된다. 물통(4) 타측 하부에 형성된 구멍은 물통 흡 입부(14)와 연통되며, 물통 흡입부(14)는 흡입관(7)과 연결된다. 흡입관(7)에는 압력감소관(6)이 물통(4) 타측 상부의 공기 저장부(11)와 연통되게 형성되고, 압력감소관(6) 상부에는 안전밸브(5a)가 설치되며, 물통(4) 내부 아래면에는 수위감지기(3)가 장착된다.

물주입구(10)는 물통(4) 상부보다 낮게 장치되고, 물을 가득 넣을 때 물통(4)상부에는 항상 공기 저장부(11)이 형성되고, 공기 저장부 밑에는 물저장부가 있고, 물통(4)의 온도상승시 발생하는 수증기는 공기 저장부(11)과 연결된 압력감소관(6), 흡입관(7)을 통해 압력이 감소한다.

위에서 살펴본 바와 같이, 물통(4)과 연결된 물통배출관(13)은 체크밸브(2)와 연결된다. 물통(4)에 저장된 물은 체크밸브(2)의 상측 연결부(16)와 체크밸브(2)와 체크밸브(2)의 하측 연결부(17)를 통하여 전기가열장치(1)로 공급된다.

전기가열장치(1)의 제1 가열탱크(20a)와 제2 가열탱크(20b)로 공급된 물은 발열히터(23)에 의해 가열된다. 제1 가열탱크(20a) 및 제2 가열탱크(20b)의 물 가열시 온도상승으로 인해 압력이 발생한다. 이때 발생한 압력은 체크밸브(2)의 역류방지판(15)을 순간적으로 상승시키며, 상승한 역류방지판(15)은 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면 방향으로 이동되어 부착된다. 그 결과, 역류방지판(15)은 체크밸브(2)의 상측 연결부(16)를 막게 되어, 물이 물통(4) 방향으로 역류하는 것을 방지하게 된다. 그럼으로써, 가열된 물은 배출관(8)방향으로 흐르고, 물이 순간적으로 흐를 때 역류방지판(15)은 다시 원위치로 복귀한다. 역류방지판(15)이 원위치로 복귀하는 순간 물통(4)의 물은 체크밸브(2)로 공급되고,전기가열장치(1)에 의해 가열된 물은 난방 구간으로 공급된다. 그 결과, 순환펌프 없이도 자연순환식으로 물을 순환시킬 수 있게 된다.

또한, 전기가열장치(1)는 발열히터(23)를 가운데 배치하고, 발열히터(23)와 접하도록 양측에 제1 가열탱크(20a)와 제2 가열탱크(20b)를 설치함으로써 물의 가열시간을 단축시킴으로써, 빠른순환속도, 전기절약, 에너지 낭비를 방지할 수 있게 된다.

그리고 본 발명은 가열된 물이 순환하여 흡입관(7)을 통해 보일러로 들어오고, 그때 물통(4)의 물저장부(12)에 저장된 물의 온도 상승으로 발생한 증기는 공기 저장부(11)를 통과해 압력감소관(6)을 통해 흡입관(7)으로 흡수되도록 구성함으로써 종래 기술에 따른 보일러보다 1/10의 압력이 감소하는 효과를 얻을 수 있게 되어, 보다 안전하게 사용할 수 있게 된다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 체크밸브의 개략적인 구성도 및 동작 상태도이다.

도 7 및 도 8을 참조하여 제2 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 체크 밸브를 살펴보면, 체크밸브의 역류방지판(25)의 형태가 위의 제1 실시예와 상이하게 형성된다. 본 실시예의 경우, 역류방지판(25)의 평면 모양은 전체적으로 체크밸브의 상측 연결부(16)의 형태에 대응되게 형성되고, 크기는 체크밸브의 상측 연결부(16) 보다 크게 형성된다. 역류방지판(25)의 측면 형태는 플랫한 형태가 아닌 중앙 영역이 하방으로 볼록하게 만곡진 형태로 형성된다.

제1 가열탱크(20a) 및 제2 가열탱크(20b)의 물 가열시 온도상승으로 인해 발생한 압력이 체크밸브(2)의 역류방지판(25)을 순간적으로 상승시키며, 상승한 역류방지판(25)은 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면 방향으로 이동되어 부착된다. 이때, 역류방지판(25)은 중앙 영역이 하방으로 불록하게 만곡진 형태이므로, 역류방지판(25)의 주변 영역만이 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면에 부착되어 물의 역류를 방지하게 된다. 이와 같이, 역류방지판(25)과 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면과의 접촉 면적을 감소시키면, 역류방지판(25)이 원위치로 복귀하는 순간에 발생하는 소음이 거의 없게 되어, 사용상의 편의성이 증대되는 효과를 얻게 된다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 체크밸브의 개략적인 구성도이다.

도 9에 도시된 체크밸브의 경우, 역류방지판(15)은 플랫한 형태로 형성하되, 체크밸브의 바디부(18)의 내부 상면에 다수의 홈(28)을 형성한 구조이다. 역류방지판(15)과 체크밸브의 바디부(18)의 내부 상면이 접촉되는 영역에 다수의 홈(28)을 형성하게 되면, 역류방지판(15)을 플랫한 형태로 형성하더라도 역류방지판(15)과 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면 간의 접촉 면적을 감소시킬 수 있게 된다.

그 결과, 역류방지판(15)이 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면과 접촉했다가, 원위치로 복귀하는 순간에 발생하는 소음을 최소화할 수 있게 된다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 체크밸브의 개략적인 구성도이다.

도 10을 참조하여 제4 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 체크 밸브를 살펴보면, 체크밸브(2)의 역류방지판(15)에는 스프링 부재(29)가 설치된다. 제1 가열탱크(20a) 및 제2 가열탱크(20b)의 물 가열시 온도상승으로 인해 발생한 압력이 체크밸브(2)의 역류방지판(15)을 순간적으로 상승시킨다. 상승된 역류방지판(15)은 체크밸브(2)의 바디부(18)의 내부 상면 방향으로 이동되어 부착되었다가, 원위치로 복귀할 때, 스프링 부재(29)의 탄성력에 의해 보다 용이하게 분리되어, 원위치로 복귀하는 순간에 발생하는 소음을 최소화할 수 있으며, 역류방지판(15)의 오동작으로 인한 물의 순환이 멈추는 것을 미연에 방지할 수 있게 된다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 개략적인 구성도 및 동작 상태도이다.

본 발명의 제5 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러는 전기가열장치(1), 체크밸브(2), 수위감지기(3), 물통(4), 안전밸브(5b), 흡입관(7), 배출관(8), 가변 에어백(31), 가변 에어백 제1 연결부(32), 가변 에어백 제2 연결부(33), 공기 배출밸브(40), 공기 배출밸브 제어기(50) 및 센싱부(61, 62)로 구성된다.

물통(4) 상부에는 물 주입구가 형성되고, 물통(4)은 단차진 형태 즉 물통의 일 측 높이는 타 측 높이보다 낮게 형성되며, 물 주입구는 물통의 높이가 낮은 부분의 상부에 설치된다. 물통(4)의 타측은 물 주입구 보다 상부에 배치되어, 물 통(4)에 물을 주입하게 되면, 물통(4)의 타측 상부는 공기가 저장되는 공기 저장부가 생긴다.

물통(4)의 타측 상부에는 가변 에어백(31)이 설치된다. 본 실시예의 경우 단차진 물통(4)의 타측 상부에 별도의 가변 에어백(31)을 설치하고 있으나, 물통(4)의 공기 저장부에 해당되는 부분의 부피가 가변될 수 있도록 형성할 수도 있다. 가변 에어백(31)의 일 측에는 가변 에어백 제1 연결부(32)가 형성되어, 가변 에어백(31)과 물통(4)의 공기 저장부를 연통시킨다. 그리고 가변 에어백(31)의 일 측이나 상부에 가변 에어백 제2 연결부(33)가 형성되어, 가변 에어백(31)과 공기 배출밸브(40)를 연결한다.

센싱부(61, 62)는 가변 에어백(31)에 저장된 공기량을 감지하고, 감지 결과를 공기 배출밸브 제어기(50)에 전송해준다. 공기 배출밸브 제어기(50)는 센싱부(61, 62)의 감지 결과에 따라 공기 배출밸브(40)의 동작을 제어한다. 본 실시예에서 센싱부(61, 62)는 접촉식 센서를 이용하고 있으나 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 형태로 가변 에어백(31)의 공기량을 감지할 수 있다.

도 11에 도시된 바와 같이, 센싱부의 제1 단자(61)는 가변 에어백(31)의 상단에 설치되고, 제2 단자(62)는 제1 단자와 일정 거리 이격되어 배치된다. 물통(4)에서 발생하는 증기의 양이 적을 때는 가변 에어백(31)의 부피는 작은 상태를 유지하지만, 증기의 양이 지속적으로 증가하면 가변 에어백(31)의 부피도 점점 커지면서 도 12에 도시된 바와 같이 제1 단자와 제2 단자가 접촉하면서 접촉 신호가 발생한다. 이러한 접촉신호는 공기 배출밸브 제어기(50)에 전달되며, 공기 배출밸브 제 어기(50)는 공기 배출밸브(40)를 오픈시키도록 제어한다. 그 결과, 가변 에어백(31)에 저장된 증기는 가변 에어백 제2 연결부(33)를 거쳐 공기 배출밸브(40)를 통하여 외부로 배출되어 보일러 내의 압력은 감소하게 된다. 일정 시간이 경과한 후 공기 배출밸브 제어기(50)는 공기 배출밸브(40)를 닫도록 지시한다.

본 실시예와 같이, 가변 에어백을 설치하여 압력이 발생하면 가변 에어백을 팽창시켜 압력을 제어하여 안전하게 사용할 수 있고, 소음발생을 억제할 수 있게 된다. 그리고 가변 에어백이 더 이상 팽창할 수 없을 경우에는 증기를 외부로 배출하여 소량의 수분만 감소시켜 압력을 조절함으로써, 보일러의 물을 보충하지 않고 장기간 사용할 수 있게 된다.

도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 개략적인 구성도이다. 도 13에 도시된 제6 실시예는 제5 실시예와 비교하여 압력감소관을 추가로 구비한다는 점이 상이하며, 나머지 구성은 유사한바 이하에서는 상이한 구성을 위주로 상술한다.

본 발명의 제6 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러는 전기가열장치(1), 체크밸브(2), 수위감지기(3), 물통(4), 안전밸브(5b), 압력감소관(6), 흡입관(7), 배출관(8), 가변 에어백(31), 가변 에어백 제1 연결부(32), 가변 에어백 제2 연결부(33), 공기 배출밸브(40), 공기 배출밸브 제어기(50) 및 센싱부(61, 62)로 구성된다.

물통(4) 상부에는 물 주입구가 형성되고, 물통(4)은 단차진 형태 즉 물통의 일 측 높이는 타 측 높이보다 낮게 형성되며, 물 주입구는 물통의 높이가 낮은 부분의 상부에 설치된다. 물통(4)의 타측은 물 주입구 보다 상부에 배치되어, 물통(4)에 물을 주입하게 되면, 물통(4)의 타측 상부는 공기가 저장되는 공기 저장부가 생긴다. 흡입관(7)에는 압력감소관(6)이 물통(4) 타측 상부의 공기 저장부와 연통되게 형성된다. 물통(4)의 타측 상부에는 가변 에어백(31)이 설치된다. 가변 에어백(31)의 일 측에는 가변 에어백 제1 연결부(32)가 형성되어, 가변 에어백(31)과 물통(4)의 공기 저장부를 연통시킨다. 그리고 가변 에어백(31)의 일 측이나 상부에 가변 에어백 제2 연결부(33)가 형성되어, 가변 에어백(31)과 공기 배출밸브(40)를 연결한다.

물통(4)에 저장된 물의 온도 상승으로 발생한 증기의 일부는 가변 에어백(31)을 팽창시키며, 일부는 공기 저장부를 통과해 압력감소관(6)을 통해 흡입관(7)으로 흡수되도록 구성함으로써, 보다 적은 증기를 외부로 배출하여 소량의 수분만 감소시켜 압력을 조절함으로써, 보일러의 물을 보충하지 않고 장기간 사용할 수 있게 된다.

도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 개략적인 구성도이다.

본 발명의 제7 실시예에 따른 난방용 자연순환식 보일러는 전기가열장치(1), 체크밸브(2), 수위감지기(3), 물통(4), 안전밸브(5a, 5b), 압력감소관(6), 흡입관(7), 배출관(8), 압력 조절밸브(70) 및 압력 감지부(80)를 포함한다.

전기가열장치(1)의 일 단은 배출관(8)과 연결되며, 배출관(8)에는 안전밸브(5b)가 설치된다. 물통(4) 타측 하부에 형성된 구멍은 물통 흡입부(미도시)를 통하여 흡입관(7)과 연결된다. 흡입관(7)에는 압력감소관(6)이 물통(4) 타측 상부의 공기 저장부(11)와 연통되게 형성되고, 압력감소관(6) 상부에는 안전밸브(5a)가 설치되며, 물통(4) 내부 아래면에는 수위감지기(3)가 장착된다.

그리고 흡입관(7)과 배출관(8) 사이에는 연결관(75)이 형성되어 흡입관(7)과 배출관(8)을 연통시키며, 연결관(75)에는 압력 조절밸브(70)가 설치된다. 압력 감지부(80)는 연결관(75)에 작용되는 압력을 감지하고, 감지된 결과에 따라 압력 조절밸브(70)의 동작 및 전기가열장치(1)의 동작을 제어하는 기능을 수행한다.

외부의 압력에 의해 관이 막히거나 직경이 작아지게 되면 보일러에서 배출관(8)을 통해 난방구간으로의 물의 순환이 용이하지 않게 되면서 전기가열장치(1)에 압력이 증가하게 된다. 압력 감지부(80)는 압력을 감지하여, 일정 압력 이상으로 압력이 증가한 경우, 압력 조절밸브(70)를 오픈하여 배출관을 통하여 난방구간으로 흐르는 물을 흡수관으로 흐르도록 함으로써 압력을 감소시키거나, 또는 이와 더불어 전기가열장치(1)의 전원을 차단함으로써 전기가열장치의 압력이 증가하는 것을 방지하여 보일러를 보다 안전하게 사용할 수 있도록 한다.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 난방용 자연순환식 보일러의 예시적인 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 개략적인 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 보일러 물통의 개략적인 사시도이다.

도 3은 도 1에 도시된 체크밸브의 개략적인 구성도이다.

도 4는 체크밸브의 개략적인 사시도이다.

도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 전기가열장치의 개략적인 사시도이다.

도 7 및 도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 체크밸브의 개략적인 구성도 및 동작 상태도이다.

도 9는 본 발명의 제3 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 체크밸브의 개략적인 구성도이다.

도 10은 본 발명의 제4 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 체크밸브의 개략적인 구성도이다.

도 11 및 도 12는 본 발명의 제5 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 개략적인 구성도 및 동작 상태도이다.

도 13은 본 발명의 제6 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 개략적인 구성도이다.

도 14는 본 발명의 제7 실시예에 따른 난방용 자연순환보일러의 개략적인 구성도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

1 : 전기가열장치 2 : 체크밸브

3 : 수위감지기 4 : 물통

5a, 5b : 안전밸브 6 : 압력감소관

7 : 흡입관 8 : 배출관

9 : 물통마개 10 : 물주입구

11 : 공기 저장부 12 : 물저장부

13 : 물통배출관 14 : 물통 흡입부

15 : 역류방지판 16 : 체크밸브의 상측 연결부

17 : 체크밸브의 하측 연결부 18 : 체크밸브 바디부

19 : 체크밸브방향 연결부 20a: 제1 가열탱크

20b: 제2가열 탱크 21 : 전기선

22 : 유동구간방향 연결부 23 : 발열 히터

28 : 홈 29 : 스프링 부재

31 : 가변 에어백 40 : 공기 배출밸브

50 : 공기 배출밸브 제어기 70 : 압력 조절밸브

80 : 압력 감지부

Claims

물이 저장되는 물 저장부와, 공기가 저장되는 공기 저장부를 포함하도록 일 측 높이를 타 측 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 일 측 상부에 물 주입구를 형성한 물통;

상기 물통 하부에 설치되며, 바디부와, 상기 바디부의 상부에 형성된 상측 연결부와, 상기 바디부의 하부에 형성된 하측 연결부 및 상기 상측 연결부의 유로를 차단 또는 오픈시키는 역류방지판을 포함한 체크밸브;

일 단은 상기 물통의 일측 하부에 형성된 구멍과 연결되며, 타 단은 상기 체크밸브의 상측 연결부와 연결되는 물통 배출관;

일 단은 상기 체크밸브의 하측 연결부에 연결되어, 상기 물통에서 공급되는 물을 가열시키는 전기가열장치;

상기 전기가열장치에서 가열된 물을 난방구간으로 이송시키기 위하여, 상기 전기가열장치의 타 단에 연결된 배출관;

상기 물통의 타측 하부에 형성된 구멍과 연통되게 형성된 물통 흡입부;

일 단이 상기 물통 흡입부에 연결되는 흡입관; 및

일 단은 상기 흡입관과 연통되고, 타 단은 상기 물통의 타측 상부의 공기 저장부와 연통되게 형성된 압력감소관을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 전기가열장치는 제1 가열탱크와 제2 가열탱크를 포함하며, 상기 제1 가열탱크와 제2 가열탱크의 사이에는 발열히터가 설치되는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 배출관에는 설치된 안전밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 압력감소관 설치된 안전밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난반용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 물통 하부에 설치되며, 상기 물통에 저장된 물의 수위를 감지하는 수위감지기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 체크밸브의 역류방지판의 평면 모양은 상기 상측 연결부의 형태에 대응되게 형성되고, 크기는 상기 상측 연결부의 직경 보다 크게 형성되는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 체크밸브의 역류방지판의 측면 형태는 중앙 영역이 하방으로 볼록하게 만곡진 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 체크밸브의 역류방지판은 플랫한 형태로 형성하며, 상기 체크밸브의 바디부의 내부 상면에 다수의 홈을 형성하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 체크밸브는 상기 역류방지판의 상부에 설치된 스프링 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제1항에 있어서,

상기 흡입관과 상기 배출관을 연통시키는 연결관;

상기 연결관에 설치된 압력 조절밸브; 및

상기 연결관에 작용되는 압력을 감지하고, 감지된 결과에 따라 상기 압력 조절밸브의 동작 및 상기 전기가열장치의 동작을 제어하는 압력 감지부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
물이 저장되는 물 저장부와, 공기가 저장되는 공기 저장부를 포함하도록 일 측 높이를 타 측 높이 보다 낮게 형성하고, 상기 일 측 상부에 물 주입구를 형성한 물통;

상기 물통의 타측 상부에 설치된 가변 에어백;

상기 가변 에어백 일 측에 형성되어 상기 물통의 공기 저장부와 연결되는 가변 에어백 제1 연결부;

상기 가변 에어백의 일 측이나 상부에 형성된 가변 에어백 제2 연결부를 통하여 상기 가변 에어백과 연결된 공기 배출밸브;

상기 물통 하부에 설치되며, 바디부와, 상기 바디부의 상부에 형성된 상측 연결부와, 상기 바디부의 하부에 형성된 하측 연결부 및 상기 상측 연결부의 유로를 차단 또는 오픈시키는 역류방지판을 포함한 체크밸브;

일 단은 상기 물통의 일측 하부에 형성된 구멍과 연결되며, 타 단은 상기 체크밸브의 상측 연결부와 연결되는 물통 배출관;

일 단은 상기 체크밸브의 하측 연결부에 연결되어, 상기 물통에서 공급되는 물을 가열시키는 전기가열장치;

상기 전기가열장치에서 가열된 물을 난방구간으로 이송시키기 위하여, 상기 전기가열장치의 타 단에 연결된 배출관;

상기 물통의 타측 하부에 형성된 구멍과 연통되게 형성된 물통 흡입부; 및

일 단이 상기 물통 흡입부에 연결되는 흡입관을 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제11항에 있어서,

상기 가변 에어백에 저장된 공기량을 감지하기 위한 센싱부; 및

상기 센싱부의 감지 결과에 따라 상기 공기 배출밸브의 동작을 제어하는 공기 배출밸브 제어기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.
제11항 또는 제12항에 있어서,

일 단은 상기 흡입관과 연통되고, 타 단은 상기 물통의 타측 상부의 공기 저장부와 연통되게 형성된 압력감소관을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 난방용 자연순환식 보일러.