KR101454195B1

KR101454195B1 - 온수순환장치

Info

Publication number: KR101454195B1
Application number: KR1020120076649A
Authority: KR
Inventors: 김현주
Original assignee: 김현주
Priority date: 2011-08-18
Filing date: 2012-07-13
Publication date: 2014-11-03
Also published as: KR20130020552A

Abstract

본 발명은 매트, 핫패드 등의 사용처로 온수를 공급하고, 사용처에서 낮아진 온수의 온도를 다시 높여 사용처로 공급하는 온수순환장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 온수순환장치는 가열탱크(10)의 배출구(11)에 연결된 온수공급관(20)이 매트(30)를 통해 회수탱크(40)에 연결되고, 회수탱크(40)와 가열탱크(10)가 리턴관(50)에 의해 연결되며, 가열탱크(10)의 배출구(11)에 제 1 밸브(V1)가 장착되고, 회수탱크(40)의 에어벤트를 위해 회수탱크(40)에 제 2 밸브(V2)가 장착되며, 리턴관(50)에 제 3 밸브(V3)가 장착되고, 가열탱크(10)의 에어 벤트를 위해 가열탱크(10)에 제 4 밸브(V4)가 장착되고, 가열탱크(10)의 수위를 감지하기 위해 가열탱크(10)에 제 1 및 제 2 수위센서(80, 85)가 장착되고, 가열탱크(10)에 장착된 가열장치(60)에 의해 가열탱크(10)의 물이 설정온도까지 가열되는 동안, 컨트롤러(70)에 의해 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)가 닫힌 상태를 유지함으로써, 가열탱크(10)의 내부 압력이 높아지게 되고, 가열탱크(10)에 저장된 물의 온도가 설정온도에 도달되면, 컨트롤러(70)에 의해 가열장치(60)의 작동이 정지되고, 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 개방됨으로써, 가열탱크(10)의 내부압력에 의해 가열탱크의 물이 매트(30)로 공급되어 매트를 가열한 후 회수탱크(40)로 공급되고, 제 2 수위센서(85)가 가열탱크(10)의 배수위를 감지하면, 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 닫히고, 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)가 개방되어, 제 1 수위센서(80)가 가열탱크(10)의 만수위를 감지할 때까지 가열탱크(10) 보다 높은 위치에 위치한 회수탱크(40)의 물이 가열탱크(10)로 공급되는 것을 특징으로 한다.

Description

온수순환장치{HOT-WATER CIRCULATION DEVICE}

본 발명은 매트, 핫패드 등의 사용처로 온수를 공급하고, 사용처에서 낮아진 온수의 온도를 다시 높여 사용처로 공급하는 온수순환장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 컨트롤러에 의해 강제로 개폐작용을 하는 밸브가 가열탱크 및 회수탱크에 각각 장착되어, 별도의 펌핑 수단 없이도 가열탱크에서 온수가 가열되는 동안 온수의 순환이 정지되었다가, 컨트롤러에 의해 밸브가 개방되면, 가열탱크에서 가열된 온수가 가열탱크의 내압에 의해 매트로 공급되는 온수순환장치에 관한 것이다.

대한민국 특허 제10-872414호(2008년 12월 1일, 등록)에 "온수순환장치"가 소개되어 있다.

상기 온수순환장치는 가열탱크에 가열장치가 장착되어, 가열탱크의 내부에 채워진 물을 가열하고, 상기 가열탱크와 펌핑탱크를 연결하는 제 1 통수관에 제 1 밸브가 장착되고, 상기 펌핑탱크가 격판에 의해 제 1 챔버와 제 2 챔버로 구분되고, 상기 격판의 센터에 형성된 파이핑부에 풍선의 주입구가 장착되어, 상기 풍선이 제 2 챔버에 배치되고, 상기 가열탱크의 상부에 회수탱크가 배치되어, 상기 회수탱크와 가열탱크가 제 2 통수관에 의해 연결되고, 상기 제 2 통수관에 제 2 밸브가 장착되며, 상기 펌핑탱크의 토출구와 연결된 온수라인이 매트를 통해 회수탱크와 연결되어, 가열탱크의 온수가 펌핑탱크, 매트, 및 회수탱크를 순서대로 거쳐 다시 가열탱크로 순환되며, 상기 가열장치가 컨트롤러에 의해 작동이 제어된다.

그러나, 상기 온수순환장치는 가열된 온수의 주기적 순환을 위해 펌핑탱크가 요구되고, 제 1 밸브가 솔레노이드 밸브인 경우, 계속해서 솔레노이드 밸브로 전원을 공급해야 하기 때문에 에너지 소비가 많고, 제 1 밸브가 압력밸브 또는 바이메탈 밸브인 경우 가열탱크의 압력이 누출되는 단점이 있다.

대한민국 특허공개 제10-201-96307호(2010년 9월 2일, 공개)에 "온수순환장치"가 소개되어 있다.

상기 온수순환장치는 물을 가열하는 가열장치 및 가열장치의 구동을 제어하는 온도센서가 내부에 구비된 가열탱크와, 상기 가열탱크의 상부에 설치되어 제1통수관 및 제1제어밸브로서 물을 공급하고, 난방매트로부터 온수라인을 통해 회수하여 저장하는 회수탱크와, 상기 가열탱크의 하부에 설치되어 제2통수관 및 제2제어밸브로서 가열된 온수를 공급받아 난방매트측으로 펌핑하는 펌핑탱크와, 상기 가열탱크의 가열장치에 연결 설치되는 콘트롤러를 포함하고, 상기 펌핑탱크는 내부에 온수통공이 마련된 격벽이 형성되어 가열탱크로부터 가열된 온수를 공급받는 제1챔버 및 제2챔버가 마련되고, 상기 제2챔버 내에는 자체 신축성은 없고 내열성을 갖는 소재로 제작된 가압 낭이 안내 설치되고, 상기 가압낭이 설치되는 제2챔버의 일측에는 가압 낭의 가장자리를 고정하는 커버가 체결 설치되는 한편, 상기 커버 상에는 가열탱크로부터 물을 가열하여 발생하는 증기압을 상기 가압 낭에 공급하기 위한 증기공급라인이 더 연결 설치되어 증기압에 대한 가압 낭의 수축, 팽창조건으로서 제2챔버 및 제1챔버 내에 공급된 온수를 상기 난방매트측으로 공급 순환되도록 구성된 것이다.

그러나, 상기 온수순환장치 또한 가열된 온수의 순환을 위해 펌핑탱크가 요구되고, 제 1 제어밸브가 솔레노이드 밸브인 경우, 계속해서 솔레노이드 밸브로 전원을 공급해야 하기 때문에 에너지 소비가 많고, 제 1 제어밸브가 압력밸브 또는 바이메탈 밸브인 경우 가열탱크의 압력이 누출되는 단점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 컨트롤러에 의해 강제로 개폐작용을 하는 밸브를 가열탱크 및 회수탱크에 각각 장착하여, 별도의 펌핑 수단 없이도 가열탱크에서 온수가 가열되는 동안 밸브에 의해 온수의 순환이 정지되고, 이후, 컨트롤러에 의해 밸브가 개방되면, 가열탱크에서 가열된 온수가 가열탱크의 내압에 의해 매트를 통해 회수 탱크로 순환될 수 있어, 밸브 작동을 위한 전기 에너지의 소비를 최소화할 수 있고, 매트를 빨리 가온할 수 있는 온수순환장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 온수순환장치는 가열탱크의 배출구에 연결된 온수공급관이 매트를 통해 회수탱크에 연결되고, 회수탱크와 가열탱크가 리턴관에 의해 연결되며, 가열탱크의 배출구에 제 1 밸브가 장착되고, 회수탱크의 에어벤트를 위해 회수탱크에 제 2 밸브가 장착되며, 리턴관에 제 3 밸브가 장착되고, 가열탱크의 에어 벤트를 위해 가열탱크에 제 4 밸브가 장착되고, 가열탱크의 수위를 감지하기 위해 가열탱크에 제 1 및 제 2 수위센서가 장착되고, 가열탱크에 장착된 가열장치에 의해 가열탱크의 물이 설정온도까지 가열되는 동안, 컨트롤러에 의해 제 1 내지 제 4 밸브가 닫힌 상태를 유지함으로써, 가열탱크의 내부 압력이 높아지게 되고, 가열탱크에 저장된 물의 온도가 설정온도에 도달되면, 컨트롤러에 의해 가열장치의 작동이 정지되고, 제 1 및 제 2 밸브가 개방됨으로써, 가열탱크의 내부압력에 의해 가열탱크의 물이 매트로 공급되어 매트를 가열한 후 회수탱크로 공급되고, 제 2 수위센서가 가열탱크의 배수위를 감지하면, 제 1 및 제 2 밸브가 닫히고, 제 3 및 제 4 밸브가 개방되어, 제 1 수위센서가 가열탱크의 만수위를 감지할 때까지 가열탱크 보다 높은 위치에 위치한 회수탱크의 물이 가열탱크로 공급되는 것을 특징으로 한다.

상기 회수탱크는 내부에 격막이 형성되어, 유입구로 유입된 물이 격막을 위에서 아래로 지그재그로 통과하는 동안 격막에 의해 냉각되는 것을 특징으로 한다.

상기 가열장치는 내장형 전기히터 또는 외부에서 가열탱크의 물을 가열할 수 있는 외장형 가열수단 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 제 1 내지 제 4 밸브는 영구자석식 래치밸브 또는 캠 구동식 밸브 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.

상기 영구자석식 래치밸브는 스틸 소재의 프레임에 합성수지로 이루어진 밸브 하우징이 장착되고, 프레임에 전자석과 영구자석이 각각 장착되어, 전자석의 상부에 영구자석이 배치되고, 전자석과 영구자석 사이에 중간 격막이 배치되며, 밸브 하우징의 하부 케이스가 프레임의 상부에 장착되어, 하부 케이스의 원통부가 영구자석의 중공부와 전자석의 중공부에 끼워지고, 하부 케이스의 원통부에 플런저가 끼워지며, 플런저와 프레임의 하부면에 형성된 플런저 고정자 사이에 스프링이 배치되고, 플런저의 헤드부가 밸브 하우징의 상부 케이스에 형성된 통로를 개폐하게 되고, 상부 케이스의 유입구에서 통로를 통해 배출구로 배출되는 물의 흐름을 제어하게 되는 것을 특징으로 한다.

상기 캠 구동식 밸브는 스프링과 캠 구동장치에 의해 플런저가 승하강되고, 플런저가 상승되면, 플런저의 헤드부가 밸브 하우징의 제 1 원통부에 밀착되어, 밸브 하우징에서의 유체 흐름을 차단하고, 스프링에 의해 플런저가 하강되면, 플런저의 헤드부가 밸브 하우징의 제 1 원통부에서 이격되어 밸브 하우징이 개방되는 것을 특징으로 한다.

상기 캠 구동장치는 구동축에 캠이 장착되고, 캠이 구동박스의 내부에 배치되고, 구동박스의 좌우측에 각각 좌측 슬라이딩 샤프트와 우측 슬라이딩 샤프트가 배치되어, 좌측 슬라이딩 샤프트와 우측 슬라이딩 샤프트가 축받침에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 구동축에 의해 캠이 회전되면, 캠에 의해 구동박스가 좌우로 슬라이딩 운동을 하게 되고, 구동박스의 상단에 형성된 요동 프로파일의 저위부 또는 고위부에 플런저의 구동휠이 배치되는 것을 특징으로 한다.

상기 플런저는 주름부가 형성된 부스트 커버에 의해 커버되며, 로드부의 상단에 헤드부가 배치되고, 로드부의 하단에 받침대가 배치되며, 로드부에 끼워진 스프링이 밸브 하우징의 하부 케이스와 받침대 사이에 배치되고, 받침대가 휠 하우징과 볼트에 의해 결합되어, 받침대와 휠 하우징 사이에 부스트 커버의 하부면이 배치되고, 휠 하우징에 구동휠이 장착되는 것을 특징으로 한다.

상기 밸브 하우징은 원통형으로 형성된 상부 케이스의 하부 플랜지와 하부 케이스의 플랜지가 결합되고, 상부 케이스의 내부에 제 1 원통부가 형성되어, 제 1 원통부에 의해 상부 케이스에 내부 챔버와 외부 챔버가 형성되고, 상부 케이스에 유입구와 배출구가 형성되며, 유입구가 외부 챔버와 연결되고, 배출구가 제 1 원통부의 내부 챔버와 연결되며, 하부 케이스에 가이드 원통부와 제 2 원통부가 형성되어, 제 2 원통부에 플런저의 로그부가 끼워지고, 제 1 원통부의 하단부를 감싸는 가이드 원통부에 플런저의 헤드부가 배치되어, 플런저의 헤드부가 제 1 원통부의 하단을 개폐하게 되는 것을 특징으로 한다.

이것에 의해, 본 발명에 따른 온수순환장치는 밸브 작동을 위한 전기 에너지의 소비를 최소화할 수 있고, 매트의 온도를 빨리 설정 온도까지 빨리 높일 수 있으며, 전체적이 설비 구조가 간단하여 제조비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 온수순환장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 2는 회수탱크를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 3은 외장형 가열장치에 의해 온수가 가열되는 본 발명에 따른 온수순환장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.
도 4 및 도 5는 영구자석식 래치밸브를 도시한 단면도로써, 도 4는 밸브가 닫힌 상태이고, 도 5는 밸브가 열린 상태이다.
도 6 내지 도 8은 캠 구동식 밸브를 도시한 것으로써, 도 6는 분해 단면도이고, 도 7은 밸브가 닫힌 상태이고, 도 8은 밸브가 열린 상태이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 온수순환장치는 가열탱크(10)의 배출구(11)에 연결된 온수공급관(20)이 매트(30)를 통해 회수탱크(40)에 연결되고, 회수탱크(40)와 가열탱크(10)가 리턴관(50)에 의해 연결되며, 가열탱크(10)의 배출구(11)에 제 1 밸브(V1)가 장착되고, 회수탱크(40)의 에어벤트를 위해 회수탱크(40)에 제 2 밸브(V2)가 장착되며, 리턴관(50)에 제 3 밸브(V3)가 장착되고, 가열탱크(10)의 에어 벤트를 위해 가열탱크(10)에 제 4 밸브(V4)가 장착되고, 가열탱크(10)의 수위를 감지하기 위해 가열탱크(10)에 제 1 및 제 2 수위센서(80, 85)가 장착되고, 가열탱크(10)에 장착된 가열장치(60)에 의해 가열탱크(10)의 물이 설정온도까지 가열되는 동안, 컨트롤러(70)에 의해 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)가 닫힌 상태를 유지함으로써, 가열탱크(10)의 내부 압력이 높아지게 되고, 가열탱크(10)에 저장된 물의 온도가 설정온도에 도달되면, 컨트롤러(70)에 의해 가열장치(60)의 작동이 정지되고, 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 개방됨으로써, 가열탱크(10)의 내부압력에 의해 가열탱크의 물이 매트(30)로 공급되어 매트를 가열한 후 회수탱크(40)로 공급되고, 제 2 수위센서(85)가 가열탱크(10)의 배수위를 감지하면, 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 닫히고, 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)가 개방되어, 제 1 수위센서(80)가 가열탱크(10)의 만수위를 감지할 때까지 가열탱크(10) 보다 높은 위치에 위치한 회수탱크(40)의 물이 가열탱크(10)로 공급된다.

상기와 같은 본 발명에 따른 온수순환장치는 컨트롤러(70)에 의해 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)가 닫힌 상태에서, 가열탱크(10)에 저장된 물을 설정온도(80℃~90℃)까지 가열하고, 물의 온도가 설정온도에 도달되는 동안, 가열탱크(10)의 내부압력이 높아져, 컨트롤러(70)에 의해 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 개방되면, 가열탱크(10)의 내부압력에 의해 고온의 물이 매트(30)로 공급되어 매트(30)를 가열함으로써, 매트를 빨리 가열할 수 있게 된다.

이와 같이, 가열탱크(10)의 물이 순환하지 않는 상태에서 가열탱크(10)에 저장된 물을 가열하게 되면, 펌프에 의해 물이 계속해서 매트와 탱크를 순환하는 상태일 때보다 물의 온도를 빨리 높일 수 있고, 높은 온도의 물이 매트(30)로 공급되기 때문에 매트의 온도를 빨리 높일 수 있고, 전체적이 구성이 간단하여 설비 비용이 저렴한 장점이 있다.

상기 가열탱크(10)에는 물이 일정 수위만큼 채워져, 가열장치(60)가 수중에 배치되고, 내부에 물이 채워지지 않은 공간부가 형성된다. 이것에 의해, 가열장치(60)가 물을 가열하면, 열이 공간부로 전달됨으로써, 공간부의 압력이 높아져, 가열탱크(10)의 물을 밀어내는 작용을 한다. 예를 들어, 80℃일 때 가열탱크(10)의 내압이 냉수(18℃ 기준)일 때 보다 약 0.8kgf/cm² 정도 증가한다.

이후, 매트(30)의 온도가 올라가 사용자가 컨트롤러(70)의 설정온도를 낮추게 되면, 컨트롤러(70)가 가열장치(60)의 가열시간과 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)의 개폐시간을 제어함으로써, 매트(30)의 온도를 낮출 수 있게 된다.

여기서, 제 2 밸브(V2)는 제 1 밸브(V1)가 개방될 때 같이 개방되어, 회수탱크(40)의 에어를 배출함으로써, 내부압력이 높아지는 것을 방지하고, 제 4 밸브(V4) 또한 제 3 밸브(V3)가 개방될 때 같이 개방되어, 가열탱크(10)의 에어를 배출하여 물의 흐름이 간섭되는 것을 방지한다.

도 2를 참조하면, 상기 회수탱크(40)는 내부에 격막(43)이 형성되어, 유입구(41)로 유입된 물이 격막(43)을 위에서 아래로 지그재그로 통과하는 동안 격막(43)에 의해 냉각된다.

이것에 의해, 매트(30)의 온도가 높아져, 가열탱크(10)에서 온수공급관(20)을 통해 매트(30)로 공급되는 온수의 온도가 매트(30)를 통과한 후에도 낮아지지 않아도, 회수탱크(40)에서 낮아지게 됨으로써, 회수탱크(40)에서 가열탱크(10)로 공급된 물의 온도가 설정 온도보다 낮게 되어, 가열탱크(10)에서 온수를 가열하는 시간이 짧아지는 것을 방지하고, 제 1 밸브(V1)가 계속해서 개방될 수 있는 위험을 방지하게 된다.

상기 가열장치(60)는 도 1에 내장형 전기히터가 도시되어 있지만, 본 발명은 여기에 한정되지 않고, 도 3에 도시된 것처럼, 외부에서 가열탱크의 물을 가열할 수 있는 버너와 같은 외장형 가열수단을 포함한다.

상기 제 1 및 제 2 수위 센서(80, 85)는 정전용량형 센서이고, 정전용량형 센서는 이미 잘 알려져 있어, 여기서 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)는 영구자석식 래치밸브 또는 캠 구동식 밸브 중 어느 하나일 수 있다.

도 4 및 도 5를 참조하면, 상기 영구자석식 래치밸브는 스틸 소재의 프레임(110)에 합성수지로 이루어진 밸브 하우징(150)이 장착되고, 프레임(110)에 전자석(120)과 영구자석(130)이 각각 장착되어, 전자석(120)의 상부에 영구자석(130)이 배치되고, 전자석(120)과 영구자석(130) 사이에 중간 격막(135)이 배치되며, 밸브 하우징(150)의 하부 케이스(160)가 프레임(110)의 상부에 장착되어, 하부 케이스(160)의 원통부(161)가 영구자석(135)의 중공부와 전자석(120)의 중공부에 끼워지고, 하부 케이스(160)의 원통부(161)에 플런저(180)가 끼워지며, 플런저(180)와 프레임(110)의 하부면에 형성된 플런저 고정자(111) 사이에 스프링(190)이 배치되고, 플런저(180)의 헤드부(181)가 밸브 하우징(150)의 상부 케이스(170)에 형성된 통로(171)를 개폐하게 되고, 상부 케이스(170)의 유입구(172)에서 통로(171)를 통해 배출구(173)로 배출되는 물의 흐름을 제어하게 된다.

상기와 같이 구성된 영구자석식 래치밸브는 전자석(120)의 자기장이 영구자석(130)의 자기장과 합쳐지도록 전자석(120)에 직류전원이 공급되면(예를 들어, 도 5에 도시된 것처럼, 영구자석(130)이 N극일 때, 전자석(120)에 직류전원이 공급되어, 전자석(120)의 자기장이 S극의 자기장을 갖게 되면), 자화된 프레임(110)의 플런저 고정자(111)에서 플런저(180)에 작용하는 자력이 스프링(190)의 탄성력보다 강하게 되어, 스프링(190)이 압축되면서 플런저(190)의 하단이 플런저 고정자(111)에 부착됨으로써, 플런저(180)가 하강되어, 밸브 하우징(150)의 통로(171)가 개방됨으로써, 밸브 하우징(150)의 유입구(172)로 유입된 물이 통로(171)를 통해 배출구(173) 밖으로 배출될 수 있게 된다. 이때, 전자석(120)으로 공급되는 전원이 차단되어도, 영구자석(130)에 의해 자화된 프레임(110)의 플런저 고정자(111)에 플런저(190)가 계속해서 부착된 상태를 유지하게 된다.

그리고, 직류전원의 극성이 반전되어 전자석(120)으로 공급되면(예를 들어, 도 4에 도시된 것처럼, 영구자석(130)이 N극일 때, 전자석(120)으로 공급되는 직류전원이 반전되어, 전자석(120)의 자기장이 N극의 자기장을 갖게 되면), 프레임(110)의 플런저 고정자(111)가 자성을 잃게 됨으로써, 압축되었던 스프링(190)의 탄성력에 의해 플런저(180)가 도 4에 도시된 것처럼 위로 상승된다. 이것에 의해, 플런저(180)의 헤드부(181)가 밸브 하우징(150)의 통로(171)를 차단함으로써, 물의 흐름이 차단된다. 이때, 전자석(120)의 자기장과 영구자석(110)의 자기장이 상쇄되면, 바로 전자석으로 공급되는 전원이 차단됨으로써, 전기 에너지의 소비를 줄일 수 있다.

도 6 내지 도 8을 참조하면, 상기 캠 구동식 밸브는 스프링(220)과 캠 구동장치(210)에 의해 플런저(230)가 승하강되고, 플런저(230)가 상승되면, 플런저(230)의 헤드부(232)가 밸브 하우징(250)의 제 1 원통부(262)에 밀착되어, 밸브 하우징(250)에서의 유체 흐름을 차단하고, 스프링(220)에 의해 플런저(230)가 하강되면, 플런저(230)의 헤드부(232)가 밸브 하우징(250)의 제 1 원통부(262)에서 이격되어 밸브 하우징(250)이 개방된다.

상기 캠 구동장치(210)는 구동축(211)에 캠(212)이 장착되고, 캠(212)이 구동박스(213)의 내부에 배치되고, 구동박스(213)의 좌우측에 각각 좌측 슬라이딩 샤프트(214)와 우측 슬라이딩 샤프트(215)가 배치되어, 좌측 슬라이딩 샤프트(214)와 우측 슬라이딩 샤프트(215)가 축받침(216, 217)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 구동축(211)에 의해 캠(212)이 회전되면, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 좌우로 슬라이딩 운동을 하게 되고, 구동박스(213)의 상단에 형성된 요동 프로파일(218)의 저위부(218a) 또는 고위부(218b)에 플런저(230)의 구동휠(237)이 배치된다.

이것에 의해, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 우측로 이동되면, 플런저(230)의 구동휠(237)이 저위부(218a)에 위치하게 되고, 스프링(220)의 복원력에 의해 플런저(230)가 하강하게 되고, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 우측로 이동되면, 플런저(230)의 구동휠(237)이 고위부(218b)에 위치하게 되고, 스프링(220)이 압축되면서 플런저(230)가 위로 상승하게 된다.

상기 플런저(230)는 주름부(241)가 형성된 부스트 커버(240)에 의해 커버되며, 로드부(231)의 상단에 헤드부(232)가 배치되고, 로드부(231)의 하단에 받침대(233)가 배치되며, 로드부(231)에 끼워진 스프링(220)이 밸브 하우징(250)의 하부 케이스(271)와 받침대(233) 사이에 배치되고, 받침대(233)가 휠 하우징(235)과 볼트(236)에 의해 결합되어, 받침대(233)와 휠 하우징(235) 사이에 부스트 커버(240)의 하부면(242)이 배치되고, 휠 하우징(235)에 구동휠(237)이 장착된다.

상기 밸브 하우징(250)은 원통형으로 형성된 상부 케이스(261)의 하부 플랜지(263)와 하부 케이스(271)의 플랜지(272)가 결합되고, 상부 케이스(261)의 내부에 제 1 원통부(262)가 형성되어, 제 1 원통부(262)에 의해 상부 케이스(261)에 내부 챔버(264)와 외부 챔버(265)가 형성되고, 상부 케이스(261)에 유입구(266)와 배출구(267)가 형성되며, 유입구(266)가 외부 챔버(265)와 연결되고, 배출구(267)가 제 1 원통부(262)의 내부 챔버(264)와 연결되며, 하부 케이스(271)에 가이드 원통부(273)와 제 2 원통부(274)가 형성되어, 제 2 원통부(274)에 플런저(230)의 로그부(231)가 끼워지고, 제 1 원통부(262)의 하단부를 감싸는 가이드 원통부(273)에 플런저(230)의 헤드부(232)가 배치되어, 플런저(231)의 헤드부(232)가 제 1 원통부(262)의 하단을 개폐하게 된다.

이것에 의해, 유체가 유입구(266)를 외부 챔버(265)로 공급되고, 외부 챔버(265)에서 다시 내부 챔버(264)로 공급되고, 내부 챔버(264)에서 배출구(267)를 통해 외부로 배출된다. 이때, 플런저(231)에 의해 유체가 외부 챔버(265)에서 내부 챔버(264)로 흐르는 것이 단속된다.

상기와 같이 구성된 캠 구동식 밸브는, 도 7에 도시된 것처럼, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 좌측로 이동되면, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 우측로 이동되면, 플런저(230)의 구동휠(237)이 고위부(218b)에 위치하게 되고, 스프링(220)이 압축되면서 플런저(230)가 위로 상승하게 됨으로써, 플런저(231)의 헤드부(232)가 제 1 원통부(262)의 하단을 막음으로써, 유체의 흐름을 차단하게 된다.

이후, 도 8에 도시된 것처럼, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 우측로 이동되면, 플런저(230)의 구동휠(237)이 저위부(218a)에 위치하게 되고, 스프링(220)의 복원력에 의해 플런저(230)가 하강하게 되어, 제 1 원통부(262)가 개방됨으로써, 유체가 흐르게 된다.

10 : 가열탱크 20 : 온수공급관
30 : 매트 40 : 회수탱크
50 : 리턴관 60 : 가열장치
70 : 컨트롤러 V1, V2, V3, V4 : 밸브

Claims

가열탱크(10)의 배출구(11)에 연결된 온수공급관(20)이 매트(30)를 통해 회수탱크(40)에 연결되고, 회수탱크(40)와 가열탱크(10)가 리턴관(50)에 의해 연결되며, 가열탱크(10)의 배출구(11)에 제 1 밸브(V1)가 장착되고, 회수탱크(40)의 에어벤트를 위해 회수탱크(40)에 제 2 밸브(V2)가 장착되며, 리턴관(50)에 제 3 밸브(V3)가 장착되고, 가열탱크(10)의 에어 벤트를 위해 가열탱크(10)에 제 4 밸브(V4)가 장착되고, 가열탱크(10)의 수위를 감지하기 위해 가열탱크(10)에 제 1 및 제 2 수위센서(80, 85)가 장착되고, 가열탱크(10)에 장착된 가열장치(60)에 의해 가열탱크(10)의 물이 설정온도까지 가열되는 동안, 컨트롤러(70)에 의해 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)가 닫힌 상태를 유지함으로써, 가열탱크(10)의 내부 압력이 높아지게 되고, 가열탱크(10)에 저장된 물의 온도가 설정온도에 도달되면, 컨트롤러(70)에 의해 가열장치(60)의 작동이 정지되고, 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 개방됨으로써, 가열탱크(10)의 내부압력에 의해 가열탱크의 물이 매트(30)로 공급되어 매트를 가열한 후 회수탱크(40)로 공급되고, 제 2 수위센서(85)가 가열탱크(10)의 배수위를 감지하면, 제 1 및 제 2 밸브(V1, V2)가 닫히고, 제 3 및 제 4 밸브(V3, V4)가 개방되어, 제 1 수위센서(80)가 가열탱크(10)의 만수위를 감지할 때까지 가열탱크(10) 보다 높은 위치에 위치한 회수탱크(40)의 물이 가열탱크(10)로 공급되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 1 항에 있어서,
상기 회수탱크(40)는 내부에 격막(43)이 형성되어, 유입구(41)로 유입된 물이 격막(43)을 위에서 아래로 지그재그로 통과하는 동안 격막(43)에 의해 냉각되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 1 항에 있어서,
상기 가열장치(60)는 내장형 전기히터 또는 외부에서 가열탱크의 물을 가열할 수 있는 외장형 가열수단 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 1 항에 있어서,
상기 제 1 내지 제 4 밸브(V1, V2, V3, V4)는 영구자석식 래치밸브 또는 캠 구동식 밸브 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 4 항에 있어서,
상기 영구자석식 래치밸브는 스틸 소재의 프레임(110)에 합성수지로 이루어진 밸브 하우징(150)이 장착되고, 프레임(110)에 전자석(120)과 영구자석(130)이 각각 장착되어, 전자석(120)의 상부에 영구자석(130)이 배치되고, 전자석(120)과 영구자석(130) 사이에 중간 격막(135)이 배치되며, 밸브 하우징(150)의 하부 케이스(160)가 프레임(110)의 상부에 장착되어, 하부 케이스(160)의 원통부(161)가 영구자석(135)의 중공부와 전자석(120)의 중공부에 끼워지고, 하부 케이스(160)의 원통부(161)에 플런저(180)가 끼워지며, 플런저(180)와 프레임(110)의 하부면에 형성된 플런저 고정자(111) 사이에 스프링(190)이 배치되고, 플런저(180)의 헤드부(181)가 밸브 하우징(150)의 상부 케이스(170)에 형성된 통로(171)를 개폐하게 되고, 상부 케이스(170)의 유입구(172)에서 통로(171)를 통해 배출구(173)로 배출되는 물의 흐름을 제어하게 되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 4 항에 있어서,
상기 캠 구동식 밸브는 스프링(220)과 캠 구동장치(210)에 의해 플런저(230)가 승하강되고, 플런저(230)가 상승되면, 플런저(230)의 헤드부(232)가 밸브 하우징(250)의 제 1 원통부(262)에 밀착되어, 밸브 하우징(250)에서의 유체 흐름을 차단하고, 스프링(220)에 의해 플런저(230)가 하강되면, 플런저(230)의 헤드부(232)가 밸브 하우징(250)의 제 1 원통부(262)에서 이격되어 밸브 하우징(250)이 개방되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 6 항에 있어서,
상기 캠 구동장치(210)는 구동축(211)에 캠(212)이 장착되고, 캠(212)이 구동박스(213)의 내부에 배치되고, 구동박스(213)의 좌우측에 각각 좌측 슬라이딩 샤프트(214)와 우측 슬라이딩 샤프트(215)가 배치되어, 좌측 슬라이딩 샤프트(214)와 우측 슬라이딩 샤프트(215)가 축받침(216, 217)에 슬라이딩 가능하게 장착되고, 구동축(211)에 의해 캠(212)이 회전되면, 캠(212)에 의해 구동박스(213)가 좌우로 슬라이딩 운동을 하게 되고, 구동박스(213)의 상단에 형성된 요동 프로파일(218)의 저위부(218a) 또는 고위부(218b)에 플런저(230)의 구동휠(237)이 배치되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 6 항에 있어서,
상기 플런저(230)는 주름부(241)가 형성된 부스트 커버(240)에 의해 커버되며, 로드부(231)의 상단에 헤드부(232)가 배치되고, 로드부(231)의 하단에 받침대(233)가 배치되며, 로드부(231)에 끼워진 스프링(220)이 밸브 하우징(250)의 하부 케이스(271)와 받침대(233) 사이에 배치되고, 받침대(233)가 휠 하우징(235)과 볼트(236)에 의해 결합되어, 받침대(233)와 휠 하우징(235) 사이에 부스트 커버(240)의 하부면(242)이 배치되고, 휠 하우징(235)에 구동휠(237)이 장착되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.
제 6 항에 있어서,
상기 밸브 하우징(250)은 원통형으로 형성된 상부 케이스(261)의 하부 플랜지(253)와 하부 케이스(271)의 플랜지(272)가 결합되고, 상부 케이스(261)의 내부에 제 1 원통부(262)가 형성되어, 제 1 원통부(262)에 의해 상부 케이스(261)에 내부 챔버(264)와 외부 챔버(265)가 형성되고, 상부 케이스(261)에 유입구(266)와 배출구(267)가 형성되며, 유입구(266)가 외부 챔버(265)와 연결되고, 배출구(267)가 제 1 원통부(262)의 내부 챔버(264)와 연결되며, 하부 케이스(271)에 가이드 원통부(273)와 제 2 원통부(274)가 형성되어, 제 2 원통부(274)에 플런저(230)의 로그부(231)가 끼워지고, 제 1 원통부(262)의 하단부를 감싸는 가이드 원통부(273)에 플런저(230)의 헤드부(232)가 배치되어, 플런저(231)의 헤드부(232)가 제 1 원통부(262)의 하단을 개폐하게 되는 것을 특징으로 하는 온수순환장치.