KR101663107B1 - 솔레노이드 에어밴트 - Google Patents

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Abstract

발명의 실시예에 따른 솔레노이드 에어밴트는, 에어밴트 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 노즐; 상기 노즐을 개폐하기 위한 마그넷; 상기 에어밴트 내부의 공기 부피에 대응하여 상기 마그넷을 상기 노즐로부터 이격시키는 솔레노이드; 및 상기 에어밴트 내부의 수위를 감지하며, 감지 결과에 따라, 상기 솔레노이드를 동작시키는 에어센서를 포함하고, 상기 마그넷은 상기 솔레노이드의 동작에 따라 수직으로 이동하는 것을 특징으로 한다.

Description

솔레노이드 에어밴트{SOLENOID AIR VENT}
본 발명은 솔레노이드 에어밴트에 관한 것으로, 보다 자세하게는 난방 및 유체이동 시 배관 내로 순환되는 유체 속의 공기를 마그넷을 통해 제거하여, 배관 내 부식을 방지하고, 소음 및 진동을 감소시키며 유속의 증가로 인한 효율을 개선하며 소형화가 가능한 솔레노이드 에어밴트에 관한 것이다.
보일러는 가스, 기름, 전기 등을 연료로 하여 발생되는 열에 의해 열매체를 가열하여 난방에 사용하는 장치이며, 보일러의 열매체로 사용되는 물질로는 물, 공기 등이 있으나 그 중에서 물이 가장 흔하게 사용된다. 물은 온도 변화에 따라 부피의 수축, 팽창이 이루어지며, 물을 가열 시 물과 산소의 분리로 항상 배관 내에는 물과 기포공기가 같이 이동한다. 도 1은 종래 보일러의 개략적인 구성도로서, 보일러에 설치되는 열교환기(10)와, 상기 열 교환기(10)에 연결 설치되는 급수관(20) 및 배출관(30)과, 상기 열교환기(10)에서 열교환 된 난방수가 유동하는 난방배관(40)과, 상기 난방배관(40)의 경로 상에 연결 설치된 압력식 팽창탱크(50)를 포함하여 구성된다.
또한 열교환기(10)의 상부에는 에어밴트(60)가 설치되어 열교환기(10)에서 발생하는 공기를 외부로 배출한다. 보일러에서 난방배관(공급관)으로 난방 수를 공급할 때 공기를 제거하여야 하는데 공기가 충분히 제거되지 못하면 난방배관(40)에 공기가 차서 소음 및 에어포켓(큰 공기방울) 인한 물의 흐름에 저항이 발생하고, 열효율이 감소되는 등 여러 문제가 발생한다. 이에 따라 난방배관(40) 내부의 공기를 항시 배출하여야 하는데, 종래에는 볼탑을 이용한 방법으로 사용하기 때문에 도출구에서 공기와 물이 섞여 나오거나, 구멍이 적어 이물질로 인한 노줄 막힘 현상으로 2차 피해가 발생하는 문제점이 존재하여 기존의 에어밴트는 물이 언제 나올지 모르는 불안감으로 노즐을 막아버리기 때문에 에어밴트의 본래 기능을 다하지 못하고 있는 실정이다.
또한 에어밴트에 공기를 배출하기 위한 구조를 형성함에 있어서 소형화에 대한 요구가 존재하는 실정이다.
본 발명은 에어밴트에 전자식 솔레노이드를 설치하여 기본적으로 항상 노즐을 닫고 있다가, 공기가 차는 경우, 즉 에어센서에 의해 에어를 감지하였을 경우에만 솔레노이드를 동작시켜 노즐을 개방시킴으로써 물은 나오지 않고 공기만 배출시키며 소형화가 가능한 솔레노이드 에어밴트에 관한 것이다.
또한 본 발명은 크기에 관계없이 보일러 내의 소형 에어밴트, 공업용 배관, 건물과 아파트, 주택의 배관 혹은 분배기에서 에어를 감지하여 필요한 양의 에어를 외부로 배출할 수 있는 솔레노이드 에어밴트에 관한 것이다. 특히, 보일러를 비롯하여 약품, 기름 및 유체이동이 필요한 모든 산업용 배관에서 에어를 감지하여 필요한 양의 에어를 외부로 배출할 수 있는 솔레노이드 에어밴트에 관한 것이다.
또한 본 발명은 에어를 감지할 수 있는 센서를 이용하여 솔레노이드 밸브 또는 전동용 밸브를 개방하여 내부의 에어를 배출하고, 배출한 데이터를 확인 및 관리할 수 있는 솔레노이드 에어밴트에 관한 것이다.
발명의 실시예에 따른 솔레노이드 에어밴트는, 에어밴트 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 노즐; 상기 노즐을 개폐하기 위한 마그넷; 상기 에어밴트 내부의 공기 부피에 대응하여 상기 마그넷을 상기 노즐로부터 이격시키는 솔레노이드; 및 상기 에어밴트 내부의 수위를 감지하며, 감지 결과에 따라, 상기 솔레노이드를 동작시키는 에어센서를 포함하고, 상기 마그넷은 상기 솔레노이드의 동작에 따라 수직으로 이동하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 따른 에어밴트는 솔레노이드의 동작으로 일정 범위 이상의 공기가 차는 경우에만 홀을 개방시킴으로써 전자식으로 공기를 배출하여, 난방배관의 부식을 방지하며, 소음 및 진동을 감소시켜 열 효율을 향상시키며 마그넷이 수직으로 배치되므로 소형화가 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 에어밴트는 크기에 관계없이 보일러 내의 소형 에어밴트, 공업용 배관, 건물과 아파트, 주택의 배관 혹은 분배기에서 에어를 감지하여 필요한 양의 에어를 외부로 배출할 수 있다.
또한 본 발명의 실시예에 따른 에어밴트는 에어를 감지할 수 있는 센서를 이용하여 솔레노이드 밸브 또는 전동용 밸브를 개방하여 내부의 에어를 배출하고, 배출한 데이터를 확인 및 관리할 수 있다.
도 1은 종래의 보일러 구성을 간략히 나타낸 도면이다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 에어밴트의 구성을 나타낸 측단면도이다.
도 3은 발명의 실시예에 따른 마그넷을 나타낸 사시도이다.
도 4는 발명의 다른 실시예에 따른 에어밴트의 구성을 나타낸 측단면도이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 에어밴트의 구성을 나타낸 측단면도이다. 도시된 바와 같이, 발명의 실시예에 따른 에어밴트(100)는 연결관(105), 가림막(110), 에어밴트 내부(140)에 위치하는 수위감지센서(120), 공기관(130), 마그넷(150), 탄성부재(160), 솔레노이드(170) 및 노즐(180)을 포함할 수 있다.
연결관(105)은 난방배관과 직접 연결될 수 있고, 또한 난방 공급관에 기수분리기, 공기를 포집하는 세퍼레이터(미도시)와 연결되어 난방배관과 간접적으로 연결될 수도 있다.
가림막(110)에는 이를 관통하는 적어도 하나의 홀이 형성될 수 있다. 홀이 형성된 가림막(110)을 통해 수면의 높이가 급격히 변화하는 것을 방지하여 에어밴트(100) 동작의 안정성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 홀은 전체 가림막(110) 면적의 절반 이하의 면적으로 형성될 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
에어밴트 내부(140)에는 에어센서(120)가 위치한다. 에어센서(120)는 에어밴트 내부(140)의 에어를 감지하는 것으로 에어밴트 내부(140)의 공기량이 미리 정해진 기준을 벗어나는 경우 수면이 낮아지게 되어 에어센서(120)가 에어를 감지하게 되고, 솔레노이드(170)에 동작 신호를 발산하도록 설정될 수 있다.
에어센서(120)는 에어밴트 내부(140)의 벽면에 위치할 수도 있으며, 배치되는 위치에 한정되는 것은 아니다. 에어센서(120)는 에어밴트 내부(140)의 에어가 미리 정해진 값 이하인 경우 수면이 높기 때문에 에어를 감지하지 않게 되고, 에어밴트 내부(140)의 공기가 미리 정해진 값 이상인 경우, 수면이 내려감에 따라 에어밴트 내부(140)의 에어를 감지하고, 솔레노이드(170)에 동작 신호를 발산하도록 설정될 수 있다.
에어센서(120)가 높은 곳에 위치할수록 적은 양의 에어로도 솔레노이드(170)에 동작 신호를 발산하게 되고, 낮은 곳에 위치할수록 많은 양의 에어에 의해 솔레노이드(170)에 동작 신호를 발산하게 된다.
또한 에어센서(120)는 높이 차이를 두고 복수로 형성될 수도 있으며, 유체 이동에 조건에 따라 에어를 외부로 배출하기 위한 솔레노이드의 동작을 다르게 설정할 수 있다.
에어밴트 내부(140)의 에어감지 방법으로는 에어센서(120) 외에도 부레, 카패시터 및 전극봉 등이 사용될 수 있으며, 에어가 감지되면 솔레노이드(170) 또는 전동용 밸브(미도시)를 동작시켜 배관 내의 에어를 외부로 배출하게 된다.
공기관(130)은 일단이 마그넷(150)과 연결되고 타단이 에어밴트 내부(140)와 연결되어, 에어밴트 내부(140)의 공기를 외부로 배출하기 위한 통로역할을 수행한다.
노즐차단부는 마그넷(150) 및 솔레노이드(170)를 포함한다. 마그넷(150)의 일단에는 고무패킹(미도시)이 형성될 수 있으며 고무패킹은 공기관(130)과 접하도록 배치될 수 있다. 이에 따라 솔레노이드(170)가 동작하지 않는 경우에는 공기관(130)이 마그넷(150)의 일단에 형성된 고무패킹과 접하기 때문에 원하지 않는 공기의 이동을 차단할 수 있다.
에어밴트 내부(140)의 수위가 미리 정해진 기준을 초과하게 되어 낮아지면 에어센서(120)가 이를 감지하여 솔레노이드(170)를 동작시키게 되고, 평소에는 탄성부재(160)의 탄성력에 의해 공기관(130)을 노즐(180)과 차단하여 에어밴트 내부(140)를 밀폐시키는 마그넷(150)은 탄성부재(160)의 탄성력 이상으로 마그넷(150)을 끌어당기는 솔레노이드(170)에 의해 상부로 이동하게 되어 노즐(180)을 통해 에어밴트 내부(140)의 공기를 밖으로 배출하게 된다.
또한 공기가 배출됨에 따라 수위가 미리 정해진 기준을 초과하여 높아지게 되면 에어센서(120)는 이를 감지하여 솔레노이드(170)가 동작하지 않도록 제어할 수 있고, 솔레노이드(170)가 동작하지 않는 동안에는 탄성부재(160)의 탄성력에 의해 다시 밀폐 상태를 유지한다.
솔레노이드(170)에 구동 전원을 공급하는 전원부(미도시)가 형성될 수 있으며, 전원부는 상용전기(AC) 또는 이차전지(DC)로 형성될 수 있다.
상기에서 기술한 바와 같이, 에어밴트 내부(140)의 수면이 미리 정해진 기준 이하인 경우, 에어센서(120)가 이를 정상동작상태로 판단하여 솔레노이드(170)가 동작하지 않는다.
이에 따라 마그넷(150)에 연결된 탄성부재(160)의 탄성력에 의해 에어밴트 내부(140)는 밀폐된다. 즉 외부로부터 에어밴트 내부(140)로 공기가 유입되지 않고, 에밴트 내부(140)의 공기가 외부로 배출되지 않는다.
또한, 에어밴트(100)에는 데이터 저장부(미도시)가 형성될 수 있다. 데이터 저장부는 에어센서(120)의 동작에 관한 정보, 즉 외부로 배출되는 에어의 부피에 관한 정보를 저장할 수 있다. 구체적으로, 솔레노이드(170)의 시간별 동작 횟수, 동작한 시간, 동작 시간당 배출되는 에어의 부피 등의 정보를 저장하고, 네트워크를 통해 관련 정보를 외부로 전달할 수 있다. 이에 따라 고장유무 및 에어의 배출량에 관한 정보를 확인할 수 있으므로 자동화에 기여할 수 있게 된다.
도 3은 발명의 실시예에 따른 마그넷을 나타낸 사시도이다. 마그넷(150)은 원기둥형으로 형성될 수 있으며, 이동축(미도시)에 의해 상하로 이동하게 된다. 즉, 솔레노이드(170)가 동작하지 않는 동안에는 탄성부재(160)의 탄성력에 의해 마그넷(150)이 공기관(130)과 접하여 에어밴트 내부(140)를 밀폐시키고, 솔레노이드(170)가 동작하는 동안에는 탄성부재(160)의 탄성력 이상으로 마그넷(150)을 끌어당기기 때문에 공기관(130)과 이격되므로, 에어밴트 내부(140)의 공기를 외부로 배출하게 된다.
마그넷(150)을 둘러싸도록 원통형의 실린더가 배치될 수 있으며, 마그넷(150)은 상기 실린더를 따라 상하로 이동하게 되는데 마그넷(150)이 상부로 이동해 있는 동안에는 마그넷(150)의 측면의 일부에 홈이 파여 형성된 공기배출로(155)를 통해 에어밴트 내부(140)의 공기가 외부로 배출될 수 있다.
도 4는 발명의 다른 실시예에 따른 에어밴트의 구성을 나타낸 측단면도이다. 도 2의 에어밴트(100)와 비교하여 노즐(180)이 측면에 형성된 구성이 상이함을 확인할 수 있다.
솔레노이드(170)가 동작하지 않는 동안에는 탄성부재(160)의 탄성력에 의해 마그넷(150)이 공기관(130)과 접하여 에어밴트 내부(140)를 밀폐시키고, 솔레노이드(170)가 동작하는 동안에는 탄성부재(160)의 탄성력 이상으로 마그넷(150)을 끌어당기기 때문에 공기관(130)과 이격되므로, 에어밴트 내부(140)의 공기가 측면에 형성된 노즐(180)을 통해 외부로 배출하게 된다.
공기관(130)과 접하는 마그넷(150) 부근에는 확장판(151)이 형성되고 탄성부재(160)는 확장판(151)에 탄성력을 가함으로써 솔레노이드(170)가 동작하지 않는 동안에는 마그넷(150)이 공기관(130)과 접하게 된다.
상기의 구성에 의해 에어밴트 내부(140)의 공기를 신속하게 밖으로 배출시킬 수 있으므로 보일러의 열효율을 향상시킬 수 있으며 마그넷과 솔레노이드를 수직으로 형성함으로써 소형화가 가능하다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 에어밴트
105: 연결관
110: 가림막
120: 에어센서
130: 공기관
140: 에어밴트 내부
150: 마그넷
155: 공기배출로
160: 탄성부재
170: 솔레노이드
180: 노즐

Claims (12)

  1. 에어밴트 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 노즐;
    상기 노즐을 개폐하기 위한 마그넷;
    상기 에어밴트 내부의 공기 부피에 대응하여 상기 마그넷을 상기 노즐로부터 이격시키는 솔레노이드; 및
    상기 에어밴트 내부의 수위를 감지하며, 감지 결과에 따라, 상기 솔레노이드를 동작시키는 에어센서를 포함하고,
    상기 마그넷은 상기 솔레노이드의 동작에 따라 수직으로 이동하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷을 수용하는 실린더; 및
    상기 마그넷의 일단에 접하는 탄성부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 에어밴트 내부에 설치되고, 표면에 홀이 형성된 가림막을 더 포함하는 솔레노이드 에어밴트.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 에어센서는 전극 또는 커패시턴스의 정전용량의 변화를 통해 수위를 감지하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 솔레노이드는 상기 탄성부재의 탄성력 이상으로 상기 마그넷을 끌어당기는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 마그넷은 측면의 일부에 홈이 파여 형성된 공기배출로를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  7. 제1항에 있어서,
    일단은 상기 노즐과 연결되고, 타단은 상기 에어밴트 내부와 연결되는 공기관을 더 포함하고,
    상기 마그넷은 상기 노즐과 상기 공기관의 연결을 선택적으로 차단하는 솔레노이드 에어밴트.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 에어밴트의 상부에 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 노즐은 상기 에어밴트의 측면에 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  10. 삭제
  11. 제1항에 있어서,
    상기 에어센서는 상기 에어밴트의 내부에 높이차를 두고 복수로 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 에어센서의 동작에 관한 정보를 저장하는 데이터 저장부를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 에어밴트.
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