KR101124525B1 - 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기는, 내부에 물이 수용되며, 물의 체적변화에 따른 수위 가변구간을 제공하는 공기층이 형성하고, 유입구와 유출구를 형성하는 본체; 상기 본체 내부의 물의 체적이 상승하면, 상승한 수위만큼의 물이 배출될 수 있게 상기 공기층에 입구가 위치되도록 한 오버플로우관; 및 개방된 하단부가 물에 잠기도록 하여 상기 오버플로우관의 입구를 상부에서 감싸는 형태로 차단하며, 상기 공기층에 포함된 증기가 오버플로우관의 입구를 통해 배출되는 것을 방지하는 오버플로우캡을 포함한다.

본 발명에 의하면, LPG 공급시스템의 탱크나 그 밖에 용기에서 공급되는 LPG를 열 교환으로 기화시키기 위하여, 수용된 물을 가열할 경우 증발된 증기가 공기층을 통해 오버플로우관으로 배출되는 것을 방지함으로써, 물의 손실을 줄일 수 있어 관리효율의 향상과 에너지를 절약할 수 있는 장점이 있다. 또한, 탱크 또는 용기의 기체 LPG나 기화기의 LPG를 선택적으로 공급할 수 있는 자동장치를 설치하여 LPG의 압력이 높으면 탱크나 용기의 기체 LPG만이 공급될 수 있도록 하고, 압력이 낮아지면 자동으로 기화기의 LPG가 공급되게 하며, 또다시 압력이 높아지면 기화기를 정지시키고 탱크나 용기의 자연 증발된 LPG만을 사용하게 하여 자연증발된 LPG를 공급할 수 있다. 이는 기화기를 사용하지 않은 만큼의 에너지를 절약함으로서 획기적으로 에너지를 절감할 수 있고 물이 줄어들지 않아 관리가 편리한 장점이 있다. 아울러, 기화기 본체에 전자밸브와 압력스위치 및 체크밸브를 일체로 설치함으 로써 부수적인 추가설비 시공과정을 줄일 수 있고, 누구나 간단히 에너지 절약형 시스템을 설치할 수 있는 장점이 있다.

기화기, LPG, 가스, 오버플로우관, 차단, 저온증기, 에너지, 절약, 압력스위치, 전자밸브, 체크밸브

Description

물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기{ECONOMIC VAPORIZER}

본 발명은 기화기에 관한 것으로, 특히 LPG 공급시스템에 설치되어 LPG 탱크나 용기에서 공급되는 LPG를 열 교환으로 기화시키기 위해 수용된 물을 가열할 경우 증발된 증기가 공기층을 통해 오버플로우관으로 배출되는 것을 방지하여 물이 줄어들지 않게 함으로써, 관리를 편리하게 할 수 있다. 또한, LPG의 압력과 포화온도의 성질을 이용하여 기화기를 자동으로 조작하여 탱크나 용기의 자연증발 가스를 최대한 사용하게 함으로써, 에너지를 획기적으로 절약할 수 있다. 아울러, 기화기의 본체에 전자밸브와 압력스위치 및 체크밸브를 일체로 설치함으로써, 부수적인 추가설비 시공과정을 줄일 수 있는 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기에 관한 것이다.

일반적으로 LPG 기화기란 LPG 공급시스템에 설치되어 LPG 탱크나 용기에서 공급되는 LPG를 강제로 기화시키는 것이다.

이러한 기화기는, 주로 LPG 탱크나 용기에서 공급되는 LPG를 사용하여 증발시키기 위해 기본적으로 설치되며, 물의 온도를 높여 LPG를 기화시킨다. 그러므로 기화기는 수조형태의 본체 내부에 열매체를 채운 후 열매체와 전열히터 및 열교환 관을 설치하고, 열매체를 전열히터로 소정의 온도로 가열하여 가열된 열매체 온수 속에 설치된 열교환관을 LPG가 흐르면서 액체가 증발되도록 한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 기화기는 본체의 수조(11)내부에 충입되어 열 교환 매체로 사용되는 열 매체는 주로 물을 사용하는데 LPG를 기화시키기 위해 물을 가열하면 물의 온도상승으로 체적이 팽창되며, 팽창된 체적이 일정수위 이상으로 팽창될 경우 팽창된 물의 일부가 배출될 수 있게 오버플로우관(40)이 마련된다.

또한, 본체의 수조(11) 내부에는 일정수위의 물을 수용시키고, 상부에는 공기층(11a)을 형성하여 물이 가열되어 팽창하여도 내부압력이 상승하는 것을 방지하기 위하여 물의 체적 변화에 대응할 수 있도록 하고 있다.

그리고 물이 팽창하면 체적 상승분만큼을 배출할 수 있도록 본체의 수조(11) 상부에 마련되는 공기층(11a)에 오버플로우관(40)의 입구가 위치되도록 하고 있다. 따라서 온도가 상승하여 체적이 팽창되거나 물의 공급이 너무 많으면 물의 일부가 오버플로우관(40)의 입구를 통해 외부로 배출된다.

이후에는, 일정온도범위로 물의 온도를 제어하게 된다. 이때 일정온도범위에서 저온 증발된 증기가 발생하며, 발생한 증기는 상승하여 공기층(11a)에 포함된다.

그리고 일정온도범위에서 물의 온도가 올라가게 되면, 물의 체적이 팽창 되면서 오버플로우관(40)을 통해 공기층(11a)에 포함된 증기가 외부로 배출되고, 온도가 낮아지면 수축되면서 오버플로우관(40)을 통해 외부의 건조한 공기가 유입된 다. 따라서 오버플로우관(40)을 통해 배출되는 증기의 양만큼 물의 양이 줄어들게 되며 따라서 일정한 기간마다 기화기에 감소한 만큼의 물을 보충하지 않으면 기화기의 안전장치가 작동하여 기화기를 멈추게 되어 가스 공급이 중지될 수가 있다. .

또한, 종래의 기회기는 사용되는 LPG가 기화기를 통해야만 사용할 수 있어, 사용되는 가스의 량만큼 일정한 비율의 전력 등 에너지를 소비할 수밖에 없도록 되어있는 문제점이 있다.

본 발명은 상기의 필요성을 감안하여 창출된 것으로, 기화기가 LPG 공급시스템에 설치되어 LPG 탱크 또는 용기에서 공급되는 LPG를 열 교환으로 기화시키기 위해 수용된 물을 가열할 경우 증발된 증기가 공기층을 통해 오버플로우관으로 배출되는 것을 방지함으로써, 물 손실을 줄일 수 있다. 이로 인해 관리의 편리성을 확보 하는데 그 목적이 있다.

또한, LPG 탱크나 용기의 자연증발 가스를 최대한 이용하고 기화기의 사용시간을 줄여 에너지를 절약할 수 있는 모든 장치를 일체화한 기화기를 제공함으로써, 에너지를 획기적으로 절약함은 물론, 에너지 절약을 위한 설비도 단순화할 수 있다. 아울러, 본체의 유입구 상에 유입되는 LPG를 자동으로 개폐하는 전자밸브와, 본체에 구비된 방폭 콘트롤박스의 내부압력을 조절하는 압력스위치 및, LPG의 역류를 방지하기 위한 체크밸브를 일체로 구비함으로써, 부수적인 추가설비 시공과장을 줄일 수 있는 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기화기는, 내부에 물이 수용되며, 물의 체적변화에 따른 수위 가변구간을 제공하는 공기층이 형성하고, 유입구와 유출구를 형성하는 본체; 상기 본체 내부의 물의 체적이 상승하면, 상승한 수위만큼의 물이 배출될 수 있게 상기 공기층에 입구가 위치되도록 한 오버플로우관; 및 개방된 하단부가 물에 잠기도록 하여 상기 오버플로우관의 입구를 상부에서 감싸는 형태로 차단하며, 상기 공기층에 포함된 증기가 오버플로우관의 입구를 통해 배출되는 것을 방지하는 오버플로우캡을 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 오버플로우캡의 내경은 상기 오버플로우관 외경보다 크게 형성되는 것이바람직하다.

상기 오버플로우캡의 내주에는 상기 오버플로우관 단부와 일정한 틈새를 유지할 수 있게 간격유지부재가 마련되는 것이 바람직하다.

상기 본체에는 유입되는 LPG를 자동으로 개폐하는 전자밸브와, 배출되는 LPG의 압력을 감지하여 설정한 압력에 따라서 기화기 입구의 전자밸브 개폐를 조절하는 압력스위치 및, 기화기의 전자밸브가 열려 기화기의 가스가 공급되면 탱크나 용기로부터 공급되던 가스를 차단하기위한 LPG의 역류를 방지하는 체크밸브가 일체로 설치되는 것이 바람직하다.

상기 전자밸브는 상기 본체의 유입구 상에 일체로 설치되고, 상기 압력스위치는 상기 본체의 상부 방폭형 콘트롤박스 안에 일체로 설치되며, 상기 체크밸브는 상기 본체의 유출구 분기관상에 일체로 설치되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 본 발명의 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기는, 증발 증기가 포함된 공기층과 오버플로우관을 오버플로우캡으로 차단함으로써, 온도변화에 따른 체적팽창과 수축이 발생하더라도 증기가 외부로 배출되지 않도록 한다. 이에 따라 물부족 현상을 줄일 수 있고, 관리의 편리성을 높일 수 있는 장점이 있다.

또한, 기온이 높아 LPG의 압력이 높을 때는 기화기를 사용하지 않고 탱크나 용기의 기체가스만 사용하여 탱크나 용기의 LPG 압력을 낮춤으로써, 증발온도를 낮추어 자연증발량을 극대화시켜 기화기의 사용시간을 줄임으로서 에너지를 획기적으로 절약할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 기화기 에너지를 절약할 수 있는 본체에 전자밸브와 압력스위치 및 체크밸브를 일체로 설치함으로써, 부수적인 추가설비 시공과정을 줄여 누구나 간단히 에너지 절약형 가스 공급시스템을 구성하게 할 수 있는 장점이 있다.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 정의되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의 내려진 것으로, 본 발명의 기술적 구성요소를 한정하는 의미로 이해되어서는 아니 될 것이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기의 설치상태를 보인 LPG 공급시스템을 보인 구성도, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기화기를 보인수직단면도, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 A-A부분을 단면하여 보여주기 위한 평단면도, 도 5a 내지 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 열팽창에 따른 작용을 보인 작동상태도이다.

도 2에 도시한 바와 같이, LPG 공급시스템은 액상과 기상의 LPG가 수용된 LPG 탱크나 용기(1)가 마련되고, 상기 LPG 탱크나 용기(1)에서 공급된 LPG를 기화시켜 사용처에 공급하는 기화기(100)로 구성된다.

그리고 LPG 탱크나 용기(1)와 기화기(100) 사이에는, LPG를 기화기(100)로 공급할 수 있도록 LPG 공급관(3)이 마련되고, LPG 탱크나 용기(1) 내에서 자연 증발되어 기화된 가스가 사용처에 직접 공급될 수 있도록 가스 공급관(2)이 마련된다.

즉, LPG 공급관(3)은 LPG를 기화기(100)로 공급할 수 있도록 LPG 탱크나 용기(1)의 하부와 연통 되며, 가스 공급관(2)은 LPG 탱크나 용기(1)에서 자연 증발된 가스가 사용처로 직접 공급될 수 있도록 LPG 탱크나 용기(1) 상부와 연통 된다.

여기서, LPG 탱크나 용기(1)의 내부에는 LPG와 가스가 공존하게 되며, 해당온도에서 LPG가 자연 증발되어 기화된 가스가 포화상태를 유지하는 포화 평행상태를 유지하게 된다.

이 기화기(100)는, 가스의 압력을 감지하여 하한 설정압력에서 전자밸브(60)를 열어주고 상한 설정압력에서 전자밸브(60)를 닫아주는 압력스위치(70)가 방폭 박스안에 설치되어 기화기(100) 가스 입구와 연통되어 항상 가스의 압력을 감지하고 있고, 이 압력스위치(70)에 의하여 개폐되는 전자밸브(60)가 기화기(100) 유입구(14)상에 설치되어 있으며, 탱크나 용기(1)의 자연 증발된 가스를 기화기(100)를 통하지 않고 공급될 수 있는 배관(2)이 연결되는 분기관에 리프트 타입 체크 밸브가 설치되어 있다.

LPG 공급시 기화기(100)는, 정상적으로 가열되어 대기상태로 유지하며 모든 수동밸브는 열려 있으나 LPG의 압력이 압력스위치(70)에 설정된 하한압력(0.32MPa)보다 높으면 압력스위치(70)의 접점이 단락되어 기화기(100) 입구의 전자밸브(60)가 닫힌다. 이때는 탱크나 용기(1)의 자연증발된 가스만 공급된다.

자연증발되는 가스량이 사용량보다 적으면 탱크나 용기(1)의 LPG 압력이 낮아지면서 따라서 LPG의 증발온도도 낮아지면서 대기와의 온도차이가 커져서 자연증발량이 점점 커진다. 그래도 자연증발량이 부족하면 압력이 더욱 낮아져서 0.32MPa가되면(이때 LPG의 증발온도는 0℃임) 압력스위치(70)의 접점이 닫혀 기화기(100) 입구의 전자밸브(60)를 연다. 이때는 기화기(100)의 공급라인과 탱크나 용기(1)의 기체공급라인이 동시에 열리게 되는데 탱크나 용기(1)의 기체공급라인에 연결된 기화기(100) 출구 분기관에 설치된 리프트형 체크밸브(80)의 저항 때문에 탱크나 용기(1)에서 공급되던 가스는 차단되고 기화기(100)에서 나가는 가스만 공급된다.

탱크나 용기(1)로부터 액체가스만 소모되면 점차 탱크나 용기(1)의 압력이 상승한다, 압력이 압력스위치(70)에 설정된 상한압력(0.36MPa)이 되면 압력스위치(70)의 접점이 열려 다시 기화기(100)의 전자밸브(60)가 닫혀 기화기(100)에서 공급되던 가스는 중단되고 자동적으로 탱크나 용기(1)의 기체가스만 공급되며 이러한 공정이 자동으로 반복하는 것이다.

그리고 기화기(100)는, LPG 탱크나 용기(1)에서 공급되는 LPG를 열 교환을 통해 LPG를 기화시켜 각 사용처로 가스를 공급할 수 있도록 하는 것이다.

이하, 도 2, 3을 참고하여 물 감소방지장치를 설명하면, 기화기(100)는 소정의 물을 수용할 수 있도록 형성된 본체(10)와, 본체(10) 내부에 마련되며, 본 체(10) 내부에 담수 된 물을 가열하는 전열히터(20)와, 상기 전열히터(20)에 의해 가열된 물과 열 교환되며 LPG가 그 내부를 흐르게 하여 LPG를 열 교환시키는 열교환관(30)과, 가열된 물이 팽창될 될 경우 일부를 배출하는 오버플로우관(40)과, 증기의 배출을 차단하는 오버플로우캡(50)을 포함한다.

본체(10)는 외부에 LPG 공급관(3)과 연결되어 LPG 탱크나 용기(1)의 LPG가 열교환관(30)으로 공급될 수 있도록 하는 유입구(14)가 마련되고, 유입구(14)를 통해 유입된 LPG가 열교환관(30)을 통해 기화되어 가스로 배출될 수 있도록 하는 유출구(13)가 마련된다.

따라서, LPG 탱크나 용기(1)에서 공급된 LPG가 유입구(14)로 공급되어 열교환관(30)을 통해 흐르면서 본체(10) 내부에서 전열히터(20)의 가열로 온도가 상승한 물과 열 교환 되어 LPG의 온도가 상승하고, LPG의 온도 상승으로 기화된 가스가 유출구(13)를 통해 배출된다. 그리고 유출구(13)를 통해 배출되는 가스는 사용처로 공급된다.

여기서, 본체(10)는 내부에서 열 교환시키기 위한 소정의 물을 수용할 수 있도록 하는 수조(11)와, 수조(11)에 물을 공급할 수 있도록 주입구(15)가 형성된 덮개(12)로 구성된다. 그리고 수조(11)와 덮개(12)는 고무패킹 등의 실링부재를 이용하여 밀폐된다.

또한, 본체(10) 상부의 덮개(12)에 형성된 주입구(15)는 수조(11)와 결합한 상태에서 물을 공급할 수 있도록 마개(16)가 마련되며, 본체(10) 하부에는 내부의 물을 배출시키는 배출밸브가 마련된다. 여기서 마개(16)는 주입구(15)를 밀폐시킨 다.

여기서, 상기 마개(16)의 삽입 부위 주입구(15)의 입구 부위에는 링 형상의 패킹 링(17)이 더 구비될 수 있다. 즉 상기 패킹 링(17)에 의해 기밀성을 확보할 수 있다.

그리고 전열히터(20)가 작동되어 물의 온도가 상승 되면, 적정한 수위를 유지하기 위하여 기화기(100) 상부 덮개(12)에서 일정 간격으로 수위를 유지할 수 공간을 제공하는 공기층(11a)이 마련된다.

즉, 공기층(11a)은 늘어난 물의 체적만큼 압축되어 수조(11)내부의 압력을 미세하게 상승시킨다. 또한, 공기층(11a)은 전열히터(20)의 가열에 의해 물의 온도 상승으로 발생하는 증기(저온증기)를 포함한다. 여기서 물을 가열온도는 섭씨 60도 이상 65도 이하의 범위로 제어된다.

여기서, 수조(11)의 내부에는 수용된 내부의 물의 수위 변화를 감지하는 미도시한 수위센서가 마련된다. 그리고 물의 온도를 일정하게 유지할 수 있도록 전열히터(20)의 온/오프를 결정하는 미 도시한 온도센서가 마련된다.

한편, 오버플로우관(40)은 본체(10)에 수용된 물의 온도가 상승하여 체적이 일정 수위 이상으로 팽창될 경우 팽창된 물의 일부를 외부로 배출시킨다. 여기서 오버플로우관(40)은 본체(10) 내부의 하부에서 상부로 수직하게 설치되며, 단부 즉, 입구(41)는 기화기(100)의 상부 덮개(12)와 일정한 간격을 유지한 공기층(11a)에 위치되도록 설치된다.

이때, 기존기술(도 1)의 구조에서는, 오버플로우관(40)의 선단까지 차 있는 수조(11)에 수용된 물이 팽창되어 물의 수위가 오버플로우관(40) 입구(41)보다 높아지면 높아지는 물은 오버플로우관(40)으로 넘쳐 배출된다. 이때 65도로 가열된 물은 저온증기가 발생하며 그 증기는 수면 상부의 공기를 오버플로우관(40)을 통해 밖으로 밀어낸다. 그리고 온도가 하강하는 수축 시에는 오버플로우관(40)을 통해 외부의 공기가 유입된다. 온도가 상승했다가 하락하는 과정에서 물의 체적이 변하는 만큼 저온증기를 함유한 공기가 반복적으로 배출되어 수조(11)의 물은 점차 감소하는 문제점이 발생한다.

반면, 본 발명 안은 저온증기가 오버플로우관(40)을 통해 외부로 함께 배출되는 것을 차단할 수 있도록 도 3과 같이 오버플로우캡(50)이 마련된다. 상기 오버플로우캡(50)은 오버플로우관(40)의 입구(41)에 설치되어 물의 체적 팽창과, 수축을 반복함으로써 배출되는 증기를 차단한다. 즉, 오버플로우관(40)의 입구(41)를 공기층(11a)으로부터 차단하여 증기를 포함하는 공기층(11a)의 공기가 오버플로우관(40)을 통해 외부로 배출되는 것을 차단한다.

따라서, 상기 오버플로우캡(50)은 오버플로우관(40)의 입구(41)를 덮는 커버부(51)와, 오버플로우관(40)의 입구(41)의 외주에 씌워지게 가장자리를 따라 하부로 연장되는 차단부(52)로 구하여 하부만이 개방되도록 마련되며, 차단부(52)의 하단 일부가 물에 잠기도록 하여 공기층(11a)과 오버플로우관(40)의 입구(41) 사이를 차단한다.

또한, 차단부(52)는, 도 4에서와 같이 평면에서 단면이 사각 형상을 갖도록 마련되며, 가로와 세로의 길이는 오버플로우캡(50)이 오버플로우관(40)의 입구(41)에 씌워질 수 있게 오버플로우관(40) 외경과 동일하거나, 외경보다 크게 마련된다. 따라서 오버플로우캡(50)을 내부를 사각으로 형성하고, 오버플로우관(40)을 원형으로 형성하므로 그 사이에 물이 유입되는 틈새가 형성된다.

이때, 오버플로우캡(50)의 내주와 오버플로우관(40)의 외주는 사각과 원형으로 한정하지 않고, 서로 그 형상의 어긋나게 마련되는 것이 바람직하며, 동일 형상으로 마련할 경우 오버플로우캡(50)의 내경을 오버플로우관(40) 외경보다 크게 형성하여 그 사이에 일정한 간격의 틈새가 형성되도록 마련될 수 있다.

그리고 오버플로우캡(50)의 커버부(51)와 오버플로우관(40) 입구(41) 사이에 일정한 간격의 틈새를 유지할 수 있게 간격유지부재(53)가 마련된다. 여기서 간격유지부재(53)는 일정한 직경을 갖는 핀으로 마련되어 캡의 내부를 대각선 방향으로 가로지르게 설치된다.

따라서, 캡의 내부 측벽은 오버플로우관(40) 외주에 밀착되는 상태가 되어 유동이 방지되는 상태에서 사각형상의 오버플로우캡(50)과 오버플로우관(40) 사이에 발생하는 틈새와, 입구(41)에 설치된 간격유지부재(53)에 의한 오버플로우캡(50)의 커버부(51)와 입구(41) 사이의 틈새를 통해 팽창된 물의 일부가 배출된다.

여기서, 간격유지부재(53)는 오버플로우캡(50)에 별도로 형성되는 것을 일 예로 설명하였으나, 여기에 한정하지 않고, 간격유지부재(53)는 도7과 같이 오버플로우캡(50)의 내부에 일체로 형성될 수 있다.

이상으로, 본 발명의 일실시예에 따른 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기(100)의 가열에 따른 물의 열팽창에 따른 작용을 도 5a 내지 도 5d를 참고로 설명한다. 여기서, 미설명부호는 도 2 내지 도 4가 함께 참조 된다. 도 5a 내지 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 열팽창에 따른 작용을 보인 작동상태도이다.

먼저, 도 5a 에 도시한 바와 같이 초기단계에는 덮개(12)의 주입구(15)에 마련된 마개(16)를 개방한 후 물을 공급한다. 이때 주입구(15)를 통해 공급되는 물은 의 수위는 오버플로우 관으로 물이 넘칠 때까지 공급한다.

이후, 마개(16)를 닫고 전열히터(20)에 전원을 공급하면 전열히터(20)의 발열에 의해 물이 가열된다. 이때, 물은 가열되면서 도 5b에 도시한 바와 같이 온도상승에 따라 체적이 팽창하면서 공기층(11a)에 미세한 압력이 발생하며 더 이상 팽창한 물은 오버플로우관(40)을 통해 외부로 배출된다,

물의 온도가 상한 설정온도(65℃)로 되면 히터가열이 멈추면서 물의 팽창도 멈추어 더 이상 물이 오버플로우관(40)을 통해 배출되지 않는다.

이 후 물의 온도가 낮아지면서 수조(11) 내부에 있는 물의 체적도 감소함에 따라 도 5c와 같이 수위가 낮아진다. 이때 오버플로우 캡의 하단부가 물에 잠겨있어 오버플로우관 입구까지 통해 있는 외부 공기와 수조(11) 공기층(11a)의 증기를 함유한 공기를 차단한다. 즉, 감소하는 체적이 작아서 외부공기가 유입되는 현상은 발생하지 않는다.

온도가 하한온도(60℃)까지 낮아지면 자동으로 전기히터가 작동하여 물을 다시 상한온도(65℃)까지 가열한다.

이때는, 초기가열시 팽창했던 만큼만 팽창하기 때문에 도5d와 같이 초기 온도상승시 유지하였던 수위까지만 수위가 상승하므로 오버플로우관(40)으로 더 이상 배출되지 않는다.

이는, 물의 배출은 기화기(100)를 초기에 작동할 경우에 배출되며, 이후에는 설정온도범위(섭씨 60도 내지 65도)에서 온도센서에서 감지된 온도에 따라 전열히터(20)의 전원 온/오프를 제어에 따라 일정한 수위 범위 내에서 팽창과 수축을 반복함으로써 물이나 공기가 배출되지 않는다.

따라서, 장기간 사용하여도 증발에 의한 물의 배출량이 극히 제한적으로만 발생하므로 물부족현상이 줄어들게 된다.

한편, 도 2, 3에서와 같이 본체(10)에는 유입되는 LPG를 자동으로 개폐하는 전자밸브(60)와, LPG의 압력을 감지하여 잔지밸브(60)를 개폐시키는 배출되는 LPG의 압력을 조절하는 압력스위치(70) 및, 가스의 압력이 낮아져서 기화기(100)의 전자밸브(60)가 열렸을 때 탱크나 용기의 기체가 공급될 수 없도록 하기 위해 기화기(100) 가스 유출구(13)의 분기관상에 탱크나 용기의 기체가 공급되는 것을 억제하기 위한 리프트형 체크밸브(80)가 일체로 설치된다.

여기서, 상기 전자밸브(60)는 상기 본체(10)의 유입구(14) 상에 일체로 설치되고, 상기 압력스위치(70)는 상기 본체(10)의 상부의 방폭형 콘트롤 박스안에 일체로 설치되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 체크밸브(80)는 본체(10)의 유출구(13)에 형성된 분기관 상에 일체로 설치되는 것이 바람직하다.

이와 같이, 상기 전자밸브(60)와 압력스위치(70) 및 체크밸브(80)를 본 체(10)에 일체화시킴으로써, 에너지 절약형 기화기(100)만 설치하면 가스공급시설 전체가 에너지 절약형 시스템으로 작동할 수 있게 함으로써, 보다 간단히 에너지 절약형 가스공급 시스템을 갖출 수 있고 더불어 자연을 이용하여 많은 에너지를 절약할 수 있다.

또한, 기온이 높아 LPG의 압력이 높을 때는 기화기(100)를 사용하지 않고 탱크나 용기의 기체가스만 사용하여 탱크나 용기의 LPG 압력을 낮춤으로써, 증발온도를 낮추어 자연증발량을 극대화시켜 기화기(100)의 사용시간을 줄일 수 있고, 에너지를 획기적으로 절약할 수 있다. 아울러, 기화기(100)의 본체(10)에 전자밸브(60)와 압력스위치(70) 및 체크밸브(80)를 일체로 설치함으로써, 부수적인 추가설비 시공과정을 줄여 누구나 간단히 에너지 절약형 가스 공급시스템을 구성하여 시공단가 상승을 방지할 수 있다.

이상에서 본 발명의 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.

따라서 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

도 1은 종래의 기화기 수조의 오버플로우관의 설치상태도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기의 설치상태를 보인 LPG 공급시스템을 보인 구성도.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 기화기를 보인수직단면도.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 도 3의 A-A부분을 단면하여 보여주기 위한 평단면도.

도 5a 내지 5d는 본 발명의 일실시예에 따른 물의 열팽창에 따른 작용을 보인 작동상태도.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

100: 기화기 10: 본체

11: 수조 11a: 공기층

12: 덮개 13: 유출구

14: 유입구 15: 주입구

16: 마개 17: 패킹 링

20: 전열히터 30: 열교환관

40: 오버플로우관 41: 입구

50: 오버플로우캡 51: 커버부

52: 차단부 53: 간격유지부재

60: 전자밸브 70: 압력스위치

80: 체크밸브

Claims (5)

1. 내부에 물이 수용되며, 물의 체적변화에 따른 수위 가변구간을 제공하는 공기층이 형성되고, 유입구와 유출구를 형성하는 본체와, 상기 본체 내부의 물의 체적이 상승하면, 상승한 수위만큼의 물이 배출될 수 있게 상기 공기층에 입구가 위치되도록 한 오버플로우관 및, 개방된 하단부가 물에 잠기도록 하여 상기 오버플로우관의 입구를 상부에서 감싸는 형태로 차단하며, 상기 공기층에 포함된 증기가 오버플로우관의 입구를 통해 배출되는 것을 방지하는 오버플로우캡을 포함하되,

   상기 오버플로우캡의 내경은 상기 오버플로우관 외경보다 크게 형성되며,

   상기 오버플로우캡의 내주에는 상기 오버플로우관 단부와 일정한 틈새를 유지할 수 있게 간격유지부재가 마련되는 것을 특징으로 하는 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기.
2. 삭제
3. 삭제
4. 제1항에 있어서,

   상기 본체에는 유입되는 LPG를 자동으로 개폐하는 전자밸브와, 배출되는 LPG의 압력을 감지하여 설정한 압력에 따라서 기화기 입구의 전자밸브 개폐를 조절하는 압력스위치 및, 기화기의 전자밸브가 열려 기화기의 가스가 공급되면 탱크나 용기로부터 공급되던 가스를 차단하기 위한 LPG의 역류를 방지하는 체크밸브가 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기.
5. 제4항에 있어서,

   상기 전자밸브는 상기 본체의 유입구 상에 일체로 설치되고, 상기 압력스위치는 상기 본체의 상부 방폭형 콘트롤박스 안에 일체로 설치되며, 상기 체크밸브는 상기 본체의 유출구 분기관상에 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 물이 줄지 않는 에너지절약형 기화기.

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