KR101700530B1 - 온수매트의 온수 순환장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온수매트에 관한 것으로서, 특히 가열히터의 선단부에 수평의 역류방지부를 장착시켜 가열히터에 의해 물을 가열시 발생되는 팽창압력에 의해 물을 순환시 역류방지부가 소음이 발생되지 않은 상태에서 정확히 작동될 수 있도록 함과 아울러, 가열시 발생되는 기포를 외부로 원활히 배출될 수 있도록 한 온수매트의 온수순환장치에 관한 것으로서,
이는 케이스의 내부에 갖추어져 물이 담수되는 물저장통과, 상기 물저장통에 담수된 물이 유입되어 가열시켜 주는 가열히터와, 상기 물저장통과 가열히터 사이에 위치시켜 가열히터로부터 가열된 온수가 물저장통내로 유입됨을 차단시켜 주는 역류방지부로 이루어진 온수가열기를 형성함에 있어서,
상기 역류방지부는 양측이 개방된 이동홀을 갖춘 수평관체와;
상기 수평관체의 이동홀내에 위치하여 물의 수압에 의해 이동하는 원형 밸브과;
상기 수평관체의 양측에 각각 결합되는 마감캡을 갖추되, 상기 마감캡중 물저장통과 연결되는 마감캡은 중앙에 관통홀을 갖추고, 가열히터와 연결되는 마감캡은 전면으로 돌출되는 돌출단부를 갖추고, 상기 돌출단부의 외주연에 물이 통과할 수 있도록 하는 물흐름공이 갖추어진 것을 특징으로 한다.

Description

온수매트의 온수 순환장치{Recycle device of hot water for mat of hot water}

본 발명은 온수매트에 관한 것으로서, 특히 가열히터의 선단부에 수평의 역류방지부를 장착시켜 가열히터에 의해 물을 가열시 발생되는 팽창압력에 의해 물을 순환시 역류방지부가 소음이 발생되지 않은 상태에서 정확히 작동될 수 있도록 함과 아울러, 가열시 발생되는 기포를 외부로 원활히 배출될 수 있도록 한 온수매트의 온수순환장치에 관한 것이다.

일반적으로 온수매트는 겨울철 실내 난방 등을 위한 난방기구의 일종으로서, 이러한 온수매트는, 매트리스와 상기 매트리스내에 매설되어 온수가 순환될 수 있도록 하는 순환관 및 상기 순환관의 양측 끝단부분이 연결된 상태에서 물을 가열시켜 순환관내로 가열된 온수가 순환될 수 있도록 하는 온수가열장치로 구성되어 온수가열장치로부터 가열된 온수가 순환관을 통해 순환이 이루어지도록 하므로서, 순환관이 매설되어 있는 매트리스를 보온시켜 주도록 되어 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 온수매트에서 온수순환장치는 보편적으로 순환모터를 사용하여 가열된 온수를 강제 순환시켜 주는 것이 보편적이었다.

그러나, 상기와 같이 순환모터를 사용할 경우 모터에 의한 소음이 발생하므로, 사용자가 밤에 숙면을 취하는데 방해가 되는 경우가 많았으며, 또한, 순환모터는 그 특성상 고온에서 동작하게 되므로, 순환모터의 수명이 비교적 짧다는 단점이 있었던 것이다.

따라서, 최근에는 기계적 장치인 순환모터를 사용하지 않고 온수를 순환시켜 주는 온수순환장치가 소개되어 사용되고 있는 실정이다.

상기와 같이 순환모터를 사용하지 않고 가열된 온수를 자동으로 순환시켜 줄 수 있도록 한 온수순환장치는 여러개가 소개되어 사용되고 있으나, 일예로 등록특허 제10-0899652호와, 공개실용신안 20-2010-0011287와 같이 순환모터를 사용하지 않고 온수를 가열시 발생되는 증기압력을 이용하여 물이 순환될 수 있도록 한 온수순환장치가 소개되어 사용되고 있다.

상기와 같은 종래의 온수순환장치는 물을 가열시 발생되는 증기압력을 이용하여 온수가 순환될 수 있도록 하므로서, 온수를 강제로 순환시켜 주기 위한 순환모터에서 발생되는 소음이 없으나, 가열히터에 의해 물을 가열시 발생되는 기포가 순환관을 따라 함께 순환이 이루어지게 되므로서, 온수의 순환이 방해되어 난방효율이 떨어지게 되고, 순환관 내부에서 온수와 함께 순환이 이루어지는 기포의 흐름시에도 미세한 소음이 발생하는 등의 새로운 문제가 발생하게 되었던 것이다.

따라서, 본 발명은 가열히터의 선단부에 역류방지부를 수평되게 설치하여 가열된 물의 팽창 압력과 가열히터내로 유입되는 물의 유입량에 의해 이동하면서 개폐를 수행하는 밸브가 굴러다니면서 개폐를 수행할 수 있도록 하여 정확한 작동 및 소음이 발생되지 않은 상태에서 작동이 이루어질 수 있도록 하는데 그 목적이 있는 것이다.

이러한 목적을 실현하기 위한 본 발명은 케이스의 내부에 갖추어져 물이 담수되는 물저장통과, 상기 물저장통에 담수된 물이 유입되어 가열시켜 주는 가열히터와, 양측면이 개방되는 상태로 중앙에 이동홀을 갖춘 수평관체를 갖추고, 상기 수평관체의 일측에 결합되어 물저장통과 연결되어 물이 유입되는 관통홀을 갖춘 마감캡을 갖추며, 상기 수평관체의 타측에 결합되어 가열히터가 연결되어 물이 배출되고 팽창압력에 유입될 수 있도록 하기 위하여 전면에 갖추어진 돌출단부의 외주연에 물흐름공를 갖춘 마감캡을 갖추고 있으며, 상기 이동홀내에 위치하여 물의 수압과 팽창압력에 의해 이동하여 관통홀을 개폐하는 밸브로 이루어진 역류방지부를 갖추고 있는 온수매트의 온수 순환장치를 형성함에 있어서,

상기 수평관체에 갖추어진 이동홀내에 위치하게 되는 밸브는 이동홀내에서 회전 이동이 가능한 구형상의 원형 밸브로 형성하고, 이동홀의 내주연에는 원형 밸브의 이동위치에 구애됨이 없이 물이 원활히 이동 배출될 수 있도록 하기 위하여 길이 방향으로 다수개의 요홈부를 형성하며, 돌출단부의 전면 상단부에는 팽창압력이 원형 밸브의 상단부 일측에만 부딪혀 팽창압력으로 인해 빠른 회전으로 인해 관통공을 차단시켜 줄 수 있도록 하기 위한 분출공이 갖추어진 것을 특징으로 하는 것이다.

본 발명은 역류방지부를 물저장통과 가열히터 사이에 수평의 상태로 장착되어 있어 공급되는 물의 수압과 가열히터로부터 발생된 팽창압력에 의해 이동하게 되는 밸브를 구형상의 원형 밸브로 갖추어 물의 공급시 구형상의 원형 밸브에 물이 부딪히더라도 구형상을 따라 원활하게 흘러 배출이 이루어질 수 있게 되는 것이고, 팽창 수압에 의해 물의 공급을 차단시켜 줄 때도 이동홀의 바닥면에 접지한 상태에서 회전을 수행하면서 이동하여 물의 공급을 차단시켜 주게 됨에 따라 소음이 발생되지 않은 상태에서 역류를 차단시켜 주어 온수가 원활하게 순환될 수 있도록 하는 효과가 있는 것이다.

도 1 은 일반적인 온수매트의 구성도.
도 2 는 본 발명이 적용된 온수가열기의 개략적인 구성을 보인 단면도.
도 3 은 본 발명이 적용된 상태를 보인 물저장통의 평면도.
도 4 는 본 발명이 적용된 상태를 보인 물저장통의 측단면도.
도 5 는 본 발명인 역류방지부의 구성을 나타낸 부분절개 분해사시도.
도 6 은 본 발명인 역류방지부의 작동상태를 보인 측단면도로서,
도6a는 물이 공급되기 이전의 상태도.
도6b는 물이 공급된 상태도.
도6c는 가열히터로부터 팽창압력이 가해진 상태도.
도 7 은 도6b의 A-A선 단면도.
도 8 은 본 발명중 마감캡의 정면도.

이하, 첨부된 도면에 의해 본 발명 실시예의 구성을 설명하면 다음과 같다.

도 1 은 일반적인 온수매트의 구성도이고, 도 2 는 본 발명이 적용된 상태를 보인 온수가열기의 측단면도로서, 온수매트(100)는 매트리스(200)와, 상기 매트리스의 내부에 매설되는 순환관(300) 및 상기 매트리스의 외부로 노출된 순환관의 양측 끝단부분이 연결되어 물의 가열시켜 순환관으로 순환시켜 주는 온수가열기(400)로 구성된다.

상기 매트리스(200)는 사람이 편안하게 앉거나 누워 있도록 하기 위한 것으로서, 사용용도에 따라 싱글, 더블 또는 슈퍼사이즈 등으로 구분되어 있다.

또한, 상기 순환관(300)은 내부로 흐르는 온수에 의해 매트리스를 따뜻하게 보온시켜 주기 위한 것으로서, 매트리스의 내부에 일정한 간격으로 매설되어 있는 것이며, 순환관의 양측 끝단 부분은 외부로 노출되어 온수가열기(400)에 갖추어져 있는 배관에 누수 됨이 없는 상태로 연결되는 것이다.

그리고, 상기 온수가열기(400)는 케이스(410)와, 상기 케이스의 내부에 물이 담겨질 수 있도록 하는 물저장통(420), 상기 물저장통에 담수되어 있는 물을 가열시켜 주는 가열히터(430) 및 상기 물저장통과 가열히터 사이에 물의 역류를 차단시켜 주는 역류방지부(440), 그리고 전기적인 작동에 의해 모든 기능을 콘트롤 하는 콘트롤부(450)로 구성된다.

이때, 상기 케이스(410)의 상면에는 콘트롤부(450)와 연계되어 전원을 온,오프시켜 주고 온도와 시간을 설정시켜 줄 수 있는 스위치부(460)가 갖추어져 있고, 물을 보충할 수 있는 보충수투입구(470)가 갖추어지는데, 상기 보충수투입구는 온수매트를 처음으로 사용하고자 할 경우 물저장통과 순환관내에 충분한 물이 저장될 수 있도록 하고, 사용도중 가열히터에 의해 가열되는 물은 수증기 발생으로 인해 물의 량이 줄어들게 되는데, 이때 모자란 물을 보충수투입구를 통해 보충시켜 주게 되는 것이다.

또한, 상기 케이스(410)의 일측면에는 순환관(300)의 양측 끝단부분이 각각 연결되는 배관(411,411a)이 갖추어지는데, 배관중 일측의 배관(411)은 가열히터와 연결되어 가열된 온수가 흘러 나갈 수 있게 되는 것이고, 타측의 배관(411a)은 물저장통(420)과 연결되어 순환관(300)을 순환한 물을 회수될 수 있도록 하는 것이다.

또한, 상기 물저장통(420)은 케이스(410)에 갖추어진 보충수투입구(460)와 연통 되어 물이 담수 되는 것으로서, 물저장통의 바닥면 하부로 연장시켜 수용실(421)을 갖추고, 상기 수용실 하단부 외측으로 연결된 배출관(422)과 가열히터(430) 사이에 역류방지부(440)가 수평의 상태로 연결되도록 한다.

상기 역류방지부(440)는 양측면이 개방된 상태로 하여 원형 밸브(442)가 수용되어 자유롭게 이동할 수 있도록 이동홀(441a)을 갖춘 수평관체(441)와, 상기 수평관체의 양측면에 각각 위치한 상태로 하여 배출관(422)과 가열히터(430)가 끼움 결합되는 마감캡(443,444)을 갖추게 되는데, 상기 수평관체(441)의 이동홀(441a) 내주연에는 길이방향으로 물이 이동할 수 있는 요홈부(441b)를 갖추어 이동홀(441a) 내주연에 위치하고 있는 원형 밸브(442)에 구애됨이 없이 물의 이동이 자유롭게 이루어질 수 있도록 한다.

또한, 상기 마감캡중 케이스(410)의 배출관(422)이 연결되는 마감캡(443)은 물이 수평관체(441)내로 원활히 유입될 수 있도록 관통홀(443a)을 형성하되, 상기 관통홀의 내측에 패킹(445)을 끼움 결합시켜 원형 밸브(442)가 부딪히더라도 소음이 발생되지 않도록 하며, 다른 마감캡(444)의 일면에는 돌출단부(444a)를 갖추어 이의 외주연에 물흐름공(444b)을 갖추어 물이 자유롭게 이동할 수 있도록 한다.

이때, 상기 돌출단부(444a)의 전면 상단부에는 가열히터로부터 가열된 온수의 팽창압력에 의해 온수가 역류방지부(440)측으로 역류할때 원형 밸브(442)의 회전 이동이 수행될 수 있도록 하기 위한 분출공(444c)을 형성한다.

그리고, 상기 역류방지부의 수평관체(441)의 후단측에는 이동홀(441a)와 연통되어 가열히터(430)로부터 가열된 온수에서 발생된 기포가 물저장통(420)을 통해 외부로 자연 배출이 이루어질 수 있도록 하는 기포배출구(446)를 갖추어준다.

이때, 상기 기포배출구(446)는 물저장통(420)으로부터 연결된 연결호스(446a)와 연결되도록 하여 가열히터(430)로부터 가열되면서 팽창된 압력으로 인해 수평관체(441)의 이동홀(441a)내로 유입되는 온수내에 포함된 기포는 기포배출구(446)를 거쳐 연결호스와 연결된 물저장통(441)으로 배출이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같은 구성으로 하는 본 발명은 매트리스(200)내에 매설된 상태에서 외부로 노출된 순환관(300)의 양측 끝단 부분을 온수가열기(400)인 케이스(410)에 갖추어져 있는 배관(411,411a)에 각각 연결시켜 준 상태에서 보충수투입구(470)를 통해 물을 주입시켜 주면 물저장통(420)과 순환관(300)내에 물이 채워지게 되는 것이다.

이때, 역류방지부(440)는 케이스(410)의 외부로 노출된 배출관(422)과 가열히터(430) 사이에 위치하여 수평의 상태에 있게 된다.

이러한 상태에서 물저장통에 물이 담수되지 않은 상태에서는 도 6a 에 도시된 바와 같이 역류방지부(440)의 수평관체(441) 내부에 위치하고 있는 원형 밸브(442)는 이동홀(441a)내에서 물의 수압을 받지 않아 임의의 위치에 놓여있게 된다.

상기와 같은 상태에서 보충수투입구(470)를 통해 물저장통(420)내에 물을 주입시켜 주게 되면 상기 물저장통내에 담수되는 물은 수용실(421)을 빠져나가 역류방지부(440)를 거쳐 가열히터(430)와 순환관(300)내로 공급되어 순환관내에 물이 가득 채워진 상태에 있게 된다.

이때, 상기 순환관의 타측 끝단은 물저장통(420)과 연결되어 있어 순환관을 통해 순환된 물은 물저장통(420)내로 공급이 이루어지게 되는 것으로서, 상기와 같이 순환관내에 물이 가득 채워진 상태에서 물저장통내에 원하는 량의 물이 담수되면 물의 급수를 중지시켜 주고, 보충수주입구를 닫아준 상태에서 온수가열기(400)의 조작으로 인해 물을 가열시켜 가열된 온수가 매트리스(200)내에 매설되어 있는 순환관(300)을 거치게 되어 매트리스(200)가 따뜻하게 되는 것이다.

이를 좀더 구체적으로 설명하면, 물저장통(420)내에 물을 급수시켜 주면 급수되는 물은 수용실(421)을 빠져나가 역류방지부(440)를 거치게 되는데, 이때 상기 역류방지부인 수평관체(441)내의 이동홀(441a)을 통해 공급이 이루어지는 물의 수압에 의해 원형 밸브(442)가 도 6b 에 도시된 바와 같이 마감캡(444)측으로 이동한 상태에 있게 된다.

상기와 같이 원형 밸브(442)가 마감캡(444)측으로 이동하여 접촉된 상태에 있더라도 상기 마감캡(444)에 갖추어진 돌출단부(444a)의 외주연과 전면 상단부 외주연측에 각각 형성된 물흐름공(444b)과 분출공(444c)은 원형 밸브(442)가 차단시켜 주지 못해 물은 가열히터(430)내로 공급이 이루어지게 되는 것이며, 또한 상기 원형 밸브(442)는 이동홀(441a) 내주연에 근접된 크기를 갖고 있더라도 상기 이동홀(441a) 내주연에 갖추어져 있는 요입홈(441b)를 통해 물이 원활히 공급되는 것이다.

상기와 같은 상태에서 온수가열기(400)를 통해 전원을 인가시켜 주게 되면 전원의 공급으로 인해 가열히터(430)를 작동시켜 상기 가열히터내에 잔류하고 있는 물을 설정된 온도에까지 가열시켜 주게 된다.

상기와 같이 가열히터(430)로부터 물이 가열되는 상태에서 가열되는 물은 팽창압력이 발생하게 되는 것이며, 상기 팽창압력에 의해 가열히터(430)내에 있는 온수는 가열히터의 전,후방측으로 이동하려는 힘이 발생하게 된다.

즉, 가열히터로부터 팽창압력이 발생된 온수는 가열히터의 전,후방으로 밀리게 되는데, 이때 후방측으로 밀리는 온수는 마감캡(444)의 물흐름공(444b)과 분출공(444c)을 통해 수평관체(441)의 이동홀(441a)내로 역류함에 따라 마감캡(444)측에 위치하고 있던 원형 밸브(442)가 도 6 c 에 도시된 바와 같이 마감캡(443)에 갖추어진 패킹(445)에 통공을 긴밀히 밀착시켜 주게 되어 역류하던 온수는 물저장통내로 역류하지 못하게 됨에 따라 팽창압력이 발생된 온수는 순환관(300)측으로 빠져나가게 되는 것이다.

이때, 상기 분출공(444c)이 돌출단부(444a)의 전면 상단부 외주연측에 갖추어져 있어 분출공(444c)을 통해 분출되는 온수는 원형 밸브(442)의 상단부분에 부딪히게 되고, 원형 밸브(442)의 상단부분에 부딪히는 팽창 수압에 의해 원형 밸브(442)는 이동홀(441a)의 내부에서 마감캡(443)의 방향으로 회전 이동하여 마감캡(443)의 관통홀(443a)을 차단시켜 주게 되는 것이고, 상기와 같이 원형 밸브가 관통홀(443a)을 차단시켜 주게 되면 가열히터(430)로부터 발생 된 팽창압력은 순환관(300)측으로만 이동하게 됨에 따라 가열된 온수가 순환관을 통해 순환이 이루어지게 되는 것이다.

그리고, 상기와 같이 가열된 온수가 가열히터로부터 빠져나가게 되면, 배출된 온수의 량만큼의 압력이 낮아지게 되어, 물저장통(420)에 담수되어 있는 물의 압력이 마감캡(443)의 관통홀(443a)을 차단시켜 주고 있던 원형 밸브(442)를 밀어 관통홀(443a)을 통해 유입된 물은 반대편에 위치하고 있는 마감캡(444)에 갖추어져 있는 물흐름공(444b)와 분출공(444c)을 통해 가열히터(430)내로 유입되는 것이다.

이때, 상기 마감캡(443)의 관통홀(443a)에는 패킹(445)가 갖추어져 있어, 원형 밸브이 패킹에 직접적으로 부딪히게 되어 있어 이동시 충격으로 인한 소음이 발생되지 않은 상태에서 작동이 이루어지게 되는 것이다.

상기와 같이 가열히터(430)내에서 가열된 온수가 순환관(300)측으로 빠져나가는 온수의 량만큼 물저장통(420)내에 있는 물이 유입되는데, 이때 유입되는 물의 수압에 의해 도6c와 같이 패킹(445)의 통공을 차단시켜 주고 있던 원형 밸브(442)는 다시 도6b에 도시된 바와 같이 마감캡(444)측으로 이동하므로서, 이동홀(441a)내로 물의 공급이 이루어지게 되는 것이며, 이동홀(441a)내로 유입되는 물은 물흐름공(444b)과 분출공(444c)를 통해 가열히터(430)내로 유입되는 것이다.

상기와 같은 반복적인 작동으로 인해 가열히터(430)내에서 가열된 온수가 순환관(300)내로 지속적으로 공급됨에 따라 매트리스(200)를 따뜻하게 하는 것이다.

그리고, 상기 가열히터(430)에 의해 온수를 가열시 기포가 발생하게 되는데, 상기의 기포는 팽창압력으로 인해 가열된 온수가 수평관체(441)의 이동홀(441a)내로 유입시 함께 유입되어 이동홀과 연통되어 있는 기포배출구(446)를 통해 연결호스(446a)로 연결되어 있는 물저장통(420)으로 자연 배출이 이루어지도록 하므로서, 기포가 온수와 함께 순환관을 통해 순환되지 않도록 하는 것이다.

200:매트리스 300:순환관
400:온수가열기 410:케이스
420:물저장통 421:수용실
430:가열히터 440:역류방지부
441:수평관체 441a:이동홀
441b:요홈부 442:원형 밸브
443,444:마감캡 444a:돌출단부
444b:물흐름공 444c:분출공

Claims (1)

1. 케이스(410)의 내부에 갖추어져 물이 담수되는 물저장통(420)과, 상기 물저장통에 담수된 물이 유입되어 가열시켜 주는 가열히터(430)와, 양측면이 개방되는 상태로 중앙에 이동홀(441a)을 갖춘 수평관체(441)를 갖추고, 상기 수평관체의 일측에 결합되어 물저장통과 연결되어 물이 유입되는 관통홀(443a)을 갖춘 마감캡(443)을 갖추며, 상기 수평관체의 타측에 결합되어 가열히터가 연결되어 물이 배출되고 팽창압력에 유입될 수 있도록 하기 위하여 전면에 갖추어진 돌출단부(444a)의 외주연에 물흐름공(444b)를 갖춘 마감캡(444)을 갖추고 있으며, 상기 이동홀내에 위치하여 물의 수압과 팽창압력에 의해 이동하여 관통홀(443a)을 개폐하는 밸브(442)로 이루어진 역류방지부(440)를 갖추고 있는 온수매트의 온수 순환장치를 형성함에 있어서,
   상기 수평관체(441)에 갖추어진 이동홀(441a)내에 위치하게 되는 밸브는 이동홀내에서 회전 이동이 가능한 구형상의 원형의 밸브(442)로 형성하고, 이동홀의 내주연에는 원형 밸브의 이동위치에 구애됨이 없이 물이 원활히 이동 배출될 수 있도록 하기 위하여 길이 방향으로 다수개의 요홈부(441b)를 형성하며, 돌출단부(444a)의 전면 상단부에는 팽창압력이 원형 밸브(442)의 상단부 일측에만 부딪혀 팽창압력으로 인해 빠른 회전으로 인해 관통공을 차단시켜 줄 수 있도록 하기 위한 분출공(444c)이 갖추어진 것을 특징으로 하는 온수매트의 온수 순환장치.
   

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