KR101229301B1 - 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일반 가정에서 사용되는 온수매트의 보일러에 관한 것으로, 특히 보일러 외부 표면의 일정한 지점에 투시창을 설치하고, 상기 투시창을 통해 보일러와 매트를 순환하는 온수의 흐르는 물살을 육안으로 확인할 수 있게 함으로써, 보일러 내부의 온수가 보일러와 매트를 정상적으로 순환되고 있는지의 여부를 식별이 가능하게 하여 결국 보일러가 고장 없이 정상 작동하고 있는지를 확인 가능하게 하는 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러에 관한 것이다.

Description

물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러 {A Boiler for the Hot Water Mat}

본 발명은 일반 가정에서 사용되는 온수매트의 보일러에 관한 것으로, 특히 보일러 외부 표면의 일정한 지점에 투시창을 설치하고, 상기 투시창을 통해 보일러와 매트를 순환하는 온수의 흐르는 물살을 육안으로 확인할 수 있게 함으로써, 보일러 내부의 온수가 보일러와 매트를 정상적으로 순환되고 있는지의 여부를 식별이 가능하게 하여 결국 보일러가 고장 없이 정상 작동하고 있는지를 확인 가능하게 하는 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러에 관한 것이다.

통상적으로 일반 가정에서는 보조난방기기로써 전기매트와 온수매트를 사용하고 있다.

그런데 전기매트는 전기열선을 사용하는 것에 의해 전자기파가 발생하고 이러한 전자기파가 인체에 유해한 것으로 인식되어져 점차 수요가 떨어지는 반면 온수매트는 그와 같은 위험성이 적어 수요가 점차로 많아지고 있다.

이러한 온수매트는 전기를 이용해 데워진 물을 매트로 순환시키는 보일러와 동 보일러에서 데워진 물이 순환되는 매트로 이루어지는데 본 발명은 전자인 보일러에 관한 것이다.

이러한 보일러에 대해서, 전기용품안전관리법(기술표준원고시 전기용품안전기준 K10019)은 “전기보일러 - 기기의 내부에 물통이 있어서 그 물을 가열시키고 온도를 제어하는 기능과 그 온수를 매트리스 혹은 침대 내부에 있는 호스를 따라서 강제 순환 및 자연 순환시키는 기능이 있는 장치”라고 정의하고 있다.

이와 같은 보일러에는 통상적으로, 물을 저장할 수 있도록 내부 공간이 형성되면서 그 상부 면이 개방된 물통과, 물통의 상부 공간부를 덮어 물이 새어나가지 못하도록 밀봉시켜주는 물통덮개와, 물통과 덮개가 결합된 물통결합체를 그 하부 면에 설치하여 지지할 수 있도록 된 바닥플레이트와, 물통의 외측 면에 고정 설치되면서 물통내부의 물을 흡입하여 매트로 펌핑하고 다시 이를 물통으로 순환되게 하는 모터펌프와, 상기의 모터펌프, 물을 가열시키는 전기히터, 기타 각종 센서와 같은 전기부품을 제어하는 전기콘트롤부(PCB)와, 이상 열거된 부품들을 모두 안전하게 보호할 수 있도록 된 상부의 보호커버로 구성되어 있다.

그런데, 상기의 통상적인 온수매트용 보일러와는 별도로, 온수매트용 보일러 중에는 온수를 모터펌프로써 강제순환시키는 대신에 온수의 열팽창현상을 이용하여 온수를 자연순환(전기용품안전관리법 전기보일러에 대한 정의의 말미 부분 참조)시키는 방식, 이른바 모터 없는 방식 혹은 무동력방식의 보일러도 개발되어 있는 바, 본 발명은 이와 같은 방식의 보일러에 관해서도 적용된다.

또 한편, 보일러 중에는 모터펌프를 물통의 외측 면에 고정 설치하는 방식 대신에 모터펌프를 물통 속에 설치하는 방식, 이른바 수중모터방식 혹은 수족관모터방식의 보일러도 개발되어 있는 바, 본 발명은 이와 같은 방식의 보일러에 관해서도 적용된다.

현재, 온수매트용 보일러는 여러 가지 형태와 방식으로 다양하게 개발되어 시판되고 있지만, 일반 가정용의 다른 소형 가전제품에 비하여 고장률이 현저히 많은 것이 주지의 사실이다. 그러한 고장형태는 주로 소음발생이나 누수현상, 혹은 순환모터의 정지나 히터의 단전현상 등으로 나타나고, 심한 경우에는 감전이나 화재로 이어지기도 한다.

그러한 고장을 일으키는 원인으로는, 보일러 제조과정에 원천적으로 문제가 있어서 보일러가 불량품인 경우도 있겠지만, 그렇지 않은 경우로써, 보일러가 정상적으로 제조되었음에도 사용자가 사용방법을 제대로 숙지하지 못한 채 함부로 사용하다가 그러한 고장을 일으키게 되는 경우가 더 많은 것이다.

그 예로써, 보일러가 정상적으로 작동이 되고 있음에도 매트 내부에 깔려있는 온수순환용 호스가 꼬여 있거나 호스 내부에 에어가 많이 차 있기 때문에 매트 내부로 온수가 순환되지 못함으로써 매트가 온기를 내지 못하거나 온기가 식어가는 경우가 있다.

이 경우에, 사용자는 온수가 순환되지 않음은 인식하지 못한 채 보일러의 온도조절을 약하게 하여 매트가 따뜻해지지 않는 것으로만 알고서 보일러의 온도를 자꾸만 고온으로 조절하게 되고, 그 결과 보일러 내부에서 고온의 온수가 매트로 순환되지 못한 채 오로지 보일러의 내부에만 고열을 계속해서 가하게 되는 악순환을 초래하게 되며, 따라서 이러한 현상은 얼마가지 않아서 보일러의 주요부품인 펌프나 히터가 고장을 일으키거나 보일러의 수명이 급격히 단축되며 때로는 보일러의 화재 등 위험한 결과로 이어지게 된다.

이러한 현상은 온수매트용 보일러에서 발생되는 고장의 가장 흔한 형태이다. 이는 전기장판의 전열선이 겹쳐져 있는 상태에서 전열선의 과열에 의해 고장이 빈번히 나는 경우와 유사한 면이 있다.

상기와 같이, 종래의 온수매트의 보일러에서 이러한 문제가 끊이지 않고 지속되고 있는 이유는, 지금껏 온수매트를 사용함에 있어서 온수의 정상적인 순환여부를 확인시켜주는 기능이나 기술이 보일러에 적용되지 못한데 그 주된 원인이 있다.

이에 본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 본 출원의 발명자가 기 특허출원한“회전날개가 내장된 온수매트용 보일러”(특허출원번호 10-2010-0021228, 2010.3.10.)에 이어 보충적으로 안출된 것으로, 보일러의 외부 표면의 일정한 지점에 투시창을 설치하고, 모터펌프의 흡인력이나 온수의 열팽창압력에 의해 생기는 온수의 물살을 동 투시창을 통하여 육안으로 확인할 수 있게 함으로써, 결국 보일러에서 데워진 온수가 매트에 정상적으로 순환하는지의 여부를 손쉽게 확인가능하게 하는 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명인 모터펌프를 이용하여 온수매트에 구비된 온열관에 온수를 순환시키고 그 순환되는 온수를 외부에서 식별할 수 있도록 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러에 있어서,

상기 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러는 물을 저장할 수 있도록 내부 공간이 형성되면서 그 상부 면이 개방된 물통과, 상기 물통의 상부 공간부를 덮어 물이 새어나가지 못하도록 밀봉시켜주는 물통덮개와, 상기 물통과 물통덮개를 결합한 물통결합체를 그 하부 면에 설치하여 지지할 수 있도록 된 바닥플레이트와, 상기 물통의 측면에 고정 설치되면서 상기 물통 내부의 물을 펌핑하여 온수매트와 연결된 온열관으로 공급해줄 수 있도록 하는 모터펌프와, 상기 물통과 상기 모터펌프를 안전하게 보호할 수 있도록 된 상부보호커버로 구성되되,
[0018] 상기 물통에는 가열된 온수가 토출관을 통해 온수매트의 온열관으로 공급될 수 있도록 상기 모터펌프의 흡입구와 연결된 물공급구와, 상기 온열관을 통해 온수매트로 공급된 온수가 차가워지면서 순환되어 상기 물통으로 유입시켜주는 유입관과 연결된 물유입구가 설치되고,

상기 물통에는 상기 모터펌프를 통해 가열된 온수가 온수매트의 온열관으로 보내주는 온수 토출관과, 상기 온열관을 통해 온수매트로 공급된 온수가 차가워지면서 순환되어 상기 물통으로 유입되도록 하는 유입관이 설치되고,

상기 물통덮개에는 상기 유입관으로 유입되는 물살을 외부에서 인식할 수 있도록 하는 투시창이 설치되고, 상기 유입관에는 상기 투시창과 연통되면서 그 단부에 물살분출구가 구비된 바이패스관이 연결 설치되어 구성된 것을 특징으로 한다.

따라서 본 발명의 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러는 외부에서 육안으로 투시창을 통해 보일러가 정상적인 작동을 하는지 여부를 간편하게 확인할 수 있다. 또한, 동 투시창을 통해 본 물살의 흐름이 양호하여 온수의 순환이 정상적임을 확인하였음에도 매트가 따뜻해지지 않을 때, 사용자는 보일러의 기능 중에서 모터펌프의 기능 혹은 열팽창에 의한 온수의 순환기능은 정상임을 확인할 수 있기 때문에 모터펌프나 온수의 순환기능이 고장이 아니고 히터나 다른 부품이 고장임을 쉽게 확인할 수 있고 나아가 동 보일러에 대한 고장수리를 보다 손쉽게 할 수 있다.

따라서, 보일러에서 열은 나는데 매트가 따뜻해지지 않을 경우, 사용자가 무작정 보일러의 온도를 고온으로 조절하기에 앞서서 먼저 물살투시창을 통해 물살의 흐름이 양호한지 아닌지를 쉽게 확인한 연후에 매트가 따뜻해지지 않는 이유가 매트 내부의 호스가 꼬여 있거나 혹은 호스에 에어가 차서 온수의 순환장애가 생겨서 그런 것인지 아닌지를 최종 확인하게 됨으로써 보일러의 고장률을 현저히 감소시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러의 사시상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러의 분리 사시상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러의 상태 단면도이고,
도 4는 본 발명의 다른 실시예로 보일러의 측면에 물살투시창을 돌출되게 설치한 온수매트용 보일러의 사시상태도이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.

본 발명의 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러(100)는 도 1 내지 도 3에 도시되어 있는 바와 같이,

물을 저장할 수 있도록 내부 공간이 형성되면서 그 상부 면이 개방된 물통(110)과,

상기 물통(110)의 상부 공간부를 덮어 물이 새어나가지 못하도록 밀봉시켜주는 물통덮개(120)와,

상기 물통(110)과 물통덮개(120)를 결합한 물통결합체를 그 하부 면에 설치하여 지지할 수 있도록 된 바닥플레이트(130)와,

상기 물통(110)의 측면에 고정 설치되면서 상기 물통(110) 내부의 물을 펌핑(흡입)하여 온수매트(미도시됨)와 연결된 온열관(140)으로 공급해줄 수 있도록 하는 모터펌프(150)와,

상기 모터펌프(150)와 전기히터(미도시됨) 기타 각종 센서(미도시됨) 등을 제어하는 전기콘트롤부(미도시됨)와,

상기 물통(110)과 상기 모터펌프(150) 및 상기 전기콘트롤부(미도시됨) 등 모든 부품을 안전하게 보호할 수 있도록 된 상부 보호커버(170)로 구성되어 있다.

그리고, 상기 물통(110)에는 상기 모터펌프(150)의 흡입구(151)와 연통되어 물이 공급될 수 있도록 된 물공급구(111)와 온수매트로 공급되어 식혀진 물이 순환되어 다시 상기 물통(110)으로 유입될 수 있도록 형성된 물유입구(112)가 구비되어 있다.

물론 상기 모터펌프(150)는 그 일단에 흡입구(151)를 통해 흡입된 온수가 온수매트의 온열관(140)으로 보내주는 토출관(152)이 설치되어 있고, 또 상기 물통(110)의 일단에는 상기 온열관(140)을 통해 온수매트로 공급된 온수가 차가워지면서 순환되어 다시 상기 물통(110)으로 유입되도록 하는 유입관(153)이 상기 토출관(152)과 나란히 설치되어 있다.

여기서 상기 모터펌프(150)의 흡입구(151)는 상기 물통(110)에 구비된 상기 물공급구(111)와 연통되도록 설치되고 또 상기 유입관(153)은 상기 물통(110)에 구비된 상기 물유입구(112)와 연통되도록 설치 구비되어 있다.

또한 도 1 과 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 물통덮개(120)에는 상기 물통(110) 내부로 물을 공급해줄 수 있도록 된 물주입구(122)가 구비되어 있고, 상기 보호커버(170)에는 투시창(121)이 삽설되는 투시창 커버홈(171)과 상기 모터펌프(150)를 작동시켜주는 작동스위치(180)가 설치되어 있고 상기 물주입구(122)와 연통되어 외부에서 물을 주입할 수 있도록 하는 연통구(172)가 구비되어 있으며 또 물주입구(122)를 막아 물이 흘러내리지 못하게 하는 물통마개(173)가 구비 되어 있다.

한편, 모터펌프의 흡인력에 의해 보일러와 매트를 순환하는 온수의 흐름 즉 물살을 보일러 외부에서 투시할 수 있는 투시창(121)은 도 1에서와 같이 물통 덮개(120)의 상부에 혹은 도4에서와 같이 물통의 측면에 설치되어 있으면서 각기 보호커버(170)의 투시창 커버홈(171)을 관통하여 보일러 외부로 노출되어 있다.

또한 상기 물통(110)과 연통되는 상기 유입관(153)에는 그 유입되는 물을 상기 투시창(121)으로 바이패스하여 공급할 수 있도록 하는 바이패스관(160)이 설치되어 있고 또 상기 바이패스관(160)의 단부에는 상기 투시창(121)으로 공급되는 물살을 분출시킬 수 있도록 물살분출구(161)가 구비되어 있다.

따라서 외부에서 상기 투시창(121)을 통해 물살이 분출되는 것을 육안으로 식별할 수 있어 온수가 매트 내부로 원활하게 흐르면서 물통(110)으로 회수되는 것을 인식할 수 있게 된다.

그리고 상기 유입관(153)에는 상기 바이패스관(160)이 설치되는 후방측에 물살을 방해할 수 있도록 걸림턱을 형성하는 오링(162)이 설치 구비되어, 상기 물통으로 흘러들어가는 상기 유입관(153)의 물살을 부분적으로 저지하여 상기 바이패스관(160)으로 잘 흘러갈 수 있도록 유도하게 된다.

물살을 인식할 수 있도록 하는 상기 투시창(121)은 위와 같은 구조 이외에도 보일러의 외부 표면에 설치되면서 물살의 흐름을 육안으로 식별할 수 있는 투명한 호스 등 어떠한 구조로도 가능하고, 설치 위치 역시 보일러의 외부 표면이면 어디든 가능하다.

이는 보일러의 설계조건에 따라 물살투시창의 설치위치를 임의로 조정할 수 있는 것이며 이때에는 상기 바이패스관(160)과 투시창 커버홈(171)도 그에 맞게 변경 설치된다(도 4).

그리고 상기 물통덮개(120)에는 그 가장자리에 일정간격으로 상기 물통(110)과 체결 고정하는 덮개 체결구(123)가 다수 개 구비되어 있고, 또 상기 물통(110)에도 그 가장자리에 일정간격으로 상기 물통덮개(120)의 상기 덮개 체결구(123)와 체결 고정할 수 있도록 물통 체결구(113)가 구비되어 있다.

또한 상기 바닥플레이트(130)에는 상기 보호커버(170)를 고정할 수 있도록 하는 바닥체결구(131)가 일정간격으로 다수 개 설치 구비되어 있고, 또 상기 모터펌프(150)에서 발생되는 열을 외부로 방출할 수 있도록 하는 방열판(132)이 구비되어 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 물살투시창이구비된 온수매트용 보일러(100)가 작동되는 절차를 설명하면 다음과 같다.

우선, 상기 물통(110)에 물을 최저수위(min)점 이상으로 채운 다음 히터발열부(미도시됨)를 통해 물을 가열시킨다.

이어 전기콘트롤부(미도시됨)에서 셋팅된 온도까지 물을 가열시킨 후 상기 모터펌프(150)를 구동시키면 상기 물통(110)의 물공급구(111)로 온수가 공급되면서 상기 모터펌프(150)의 흡입구(151)와 토출관(152)을 통해 온수매트에 내장된 상기 온열관(140)으로 유입된다.

이어 온수매트로 유입된 온수는 더운 열을 매트로 전달하고 다소 식어진 상태로 상기 유입관(153)을 통해 상기 물통(110)으로 순환 유입된다.

여기서 상기 유입관(153)으로 순환 유입되는 물은 그 일부가 상기 바이패스관(160)과 상기 물살분출구(161)를 통해 상기 투시창(121)으로 공급 분출되고, 나머지는 상기 물통(110)으로 공급되게 된다.

물론 상기 투시창(121)으로 공급 분출되는 물도 역시 상기 물통(110)으로 떨어지면서 상기 유입관(153)을 통해 상기 물통(110)으로 유입되는 물과 합쳐지게 되고 다시 상기 모터펌프(150)의 흡인력에 의해 매트로 순환하게 되는 과정을 계속적으로 반복하게 된다.

이 때, 투명한 투시창(121)을 통해 온수의 흐름 즉 물살이 양호함을 확인하게 된다면, 적어도 보일러의 온수순환기능 만큼은 정상적임을 확인할 수 있게 되는 것이다.

그런데, 매트 내부의 호스가 꼬였거나, 호스에 에어가 많이 차 있거나 혹은 호스 내부에 이물질이 차 있어서 정상적인 온수의 순환이 이루지지 않는 경우에는,설사 모터펌프가 정상적으로 작동한다 할지라도 물살의 흐름은 없게 된다.

이때에는, 매트를 다시 넓게 펼쳐 침대 위나 바닥에 반듯이 깔아 내부의 호스가 꼬여 있지 않도록 하거나, 호스 내부의 에어배출작업을 하는 등 필요한 조치를 취하여 온수매트를 다시 정상적으로 사용할 수 있게 된다.

상기와 같은 물살투시창을 구비하여 온수를 순환 공급하는 방식은 모터펌프를 물통의 외측 면이 아니라 물통 내에 설치하는 수중모터방식의 온수매트용 보일러나 혹은 특허청 등록 “온수자동순환장치”(등록번호 1005267910000) 등에서와 같이 모터펌프가 없는 온수매트용 보일러 즉 보일러 내에 물을 저장하는 물통(110. 저장물통 혹은 보충수 물통)과는 별도로 열팽창압력을 발생시킬 수 있는 밀폐된 가열물통을 하나 더 두고 동 가열물통에서 가열된 물의 열팽창압력이 일정한 임계압력에 도달하게 되면 센서의 작동에 의해서 동 가열물통을 밀폐시키는 밸브가 순간적으로 열리면서 물이 순환하는 힘을 갖게 되는 것과 같이 동 열팽창압력이 실시예의 모터펌프(150)의 흡인력 역할을 하여 온수를 매트로 자연순환시키는 소위 무동력방식의 보일러 역시 보일러의 외부표면에 본 발명의 물살투시창(121)을 설치하여 온수의 순환상황을 육안으로 식별하는데 아무런 문제가 없다.

따라서 본 방명의 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러(100)는 온수매트 내부에 구비된 온열호스(관)이 꼬여 온수가 순환되지 않을 때, 온열호스(관)에 과도한 에어가 차서 온수가 순환되지 않을 때, 또는 펌프나 호스에 이물질이 끼여 온수가 순환되지 않을 때 등 제반 온수의 순환장애 상황을 손쉽게 보일러 외부에서 육안으로 식별이 가능하게 함과 아울러 이를 또한 손쉽게 시정할 수 있도록 함으로써 온수매트용 보일러의 고장률을 획기적으로 감소시킬 수 있다.

100:물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러
110:물통 111:물공급구 112:물유입구 113:물통체결구
120:물통덮개 121:투시창 122:물주입구 123:덮개체결구 124:투시창홈
130:바닥플레이트 131:바닥체결구 132:방열판 140:온열관
150:모터펌프 151:흡입구 152:토출관 153:유입관 160:바이패스관
161:물살분출구 162:오링 170:보호커버 171:투시창 커버홈
172:연통구 173:물통마개 180:작동스위치

Claims (2)

1. 모터펌프를 이용하여 온수매트에 구비된 온열관에 온수를 순환시키고 그 순환되는 온수를 외부에서 식별할 수 있도록 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러에 있어서,
   상기 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러(100)는,
   물을 저장할 수 있도록 내부 공간이 형성되면서 그 상부 면이 개방된 물통(110)과,
   상기 물통(110)의 상부 공간부를 덮어 물이 새어나가지 못하도록 밀봉시켜주는 물통덮개(120)와,
   상기 물통(110)과 물통덮개(120)를 결합한 물통결합체를 그 하부 면에 설치하여 지지할 수 있도록 된 바닥플레이트(130)와,
   상기 물통(110)의 측면에 고정 설치되면서 상기 물통(110) 내부의 물을 펌핑하여 온수매트와 연결된 온열관(140)으로 공급해줄 수 있도록 하는 모터펌프(150)와,
   상기 물통(110)과 상기 모터펌프(150)를 보호하는 상부보호커버(170)로 구성되되,
   상기 물통(110)에는 히터에 의해 가열된 온수가 상기 모터펌프(150)의 흡입구(151)와 토출관(152)으로 펌핑되어 상기 온열관(140)을 통해 온수매트로 공급될 수 있도록 하는 물공급구(111)와, 상기 온열관(140)을 통해 온수매트로 공급된 온수가 순환되어 유입관(153)을 통해 상기 물통(110)으로 유입시켜 줄 수 있도록 하는 물유입구(112)가 구비되고,
   상기 물통덮개(120)에는 상기 유입관(153)으로 유입되는 물살을 외부에서 인식할 수 있도록 하는 투시창(121)이 설치되며, 상기 유입관(153)에는 상기 투시창(121)과 연통되면서 그 단부에 물살분출구(161)가 구비된 바이패스관(160)이 연결 설치되어 구성된 것을 특징으로 하는 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 유입관(153)에는 상기 물통(110)으로 흘러들어가는 물살을 부분적으로 저지하여 상기 바이패스관(160)으로 유도될 수 있도록 상기 바이패스관(160)이 설치되는 후방측에 걸림턱을 형성하는 오링(162)이 더 설치 구비되어 이루어진 것을 특징으로 하는 물살투시창이 구비된 온수매트용 보일러.

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